高相干點InSAR技術(shù)用于滑坡調(diào)查與高精度監(jiān)測.pdf

1、合成孔徑雷達干涉測量技術(shù)（Synthetic Aperture Radar Interferometry-InSAR）是近些年發(fā)展起來的新技術(shù)，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于大范圍地表形變監(jiān)測，具有全天候，全天時，監(jiān)測精度高，覆蓋面積大等特點，在其基礎(chǔ)上發(fā)展起來的差分干涉測量技術(shù)（D-InSAR）由于其測量形變精度高、空間分辨率高、自動化程度高，監(jiān)測面積范圍大，天氣影響小等技術(shù)優(yōu)勢已經(jīng)成為地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測領(lǐng)域一項極具潛力的技術(shù)。但是，由于時空失相干和大氣

2、延遲的影響，嚴(yán)重制約了D-InSAR監(jiān)測地表形變方面的應(yīng)用。而人工角反射器差分干涉測量技術(shù)（CR-InSAR）與永久散射體差分干涉測量技術(shù)（PS-InSAR）均是對高相干點目標(biāo)進行形變監(jiān)測從而克服時空失相干的影響，相鄰相干點之間干涉相位做差分還能減弱大氣延遲效應(yīng)的影響，因此，考慮到CR-InSAR和PS-InSAR算法之間的兼容性和互補性，本文采用基于相位相干性的參數(shù)估計方法，建立附有限制條件的間接平差模型實現(xiàn)了CR-InSAR和PS-

3、InSAR聯(lián)合解算算法，并將穩(wěn)健估計的方法用于減弱觀測值中粗差的影響。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴幾種PS點識別方法的對比研究。對于現(xiàn)有的幾種PS點識別算法：相干系數(shù)閾值法、振幅均值閾值法、振幅離差指數(shù)閾值法等，根據(jù)其不同的識別原理，分析其優(yōu)點和不足，在實際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)研究區(qū)域的實際情況，采用合適的PS點識別方法或?qū)追N方法結(jié)合使用。⑵CR點亞像素級識別方法研究。首先采用距離多普勒模型（R-D模型）進行粗識別，獲得CR點的概略坐

4、標(biāo)，然后在該坐標(biāo)周圍開一個窗口，通過內(nèi)插計算窗口內(nèi)振幅最大值的位置，該位置就是CR點的精確坐標(biāo)。⑶自由連接網(wǎng)用于PS點和CR點組網(wǎng)研究。采用自由連接網(wǎng)的組網(wǎng)方式，以當(dāng)前相干點為圓心，滿足距離閾值條件的所有相干點都與之相連，不會出現(xiàn)過長基線，基線邊個數(shù)也明顯增加，使得網(wǎng)型更穩(wěn)定。⑷基于相位相干性的參數(shù)估計方法研究。本文采用基于相位相干性的方法求解觀測基線邊上的形變速率差和高程改正數(shù)差，相位相干性不僅能評價參數(shù)估計的準(zhǔn)確性，還能評定觀測基線

5、邊的質(zhì)量，該方法可以直接對差分干涉相位進行處理，不需要相位解纏。⑸基于相位相干性的非線性CR-InSAR算法研究。該方法可以避免由于CR點之間形變梯度較大而引起的解纏誤差，可以探測大尺度形變，由于CR點距離較近，大氣相位可以忽略不計，因此可以提取非線性形變，更能真是反映CR點的形變特征。⑹CR-InSAR和 PS-InSAR聯(lián)合解算算法研究。以高精度的 CR點的解算結(jié)果作為PS網(wǎng)絡(luò)的約束條件，建立附有限制條件的間接平差模型，利用CR點的

6、高穩(wěn)定性對網(wǎng)平差起到整體的約束作用，實現(xiàn)CR-InSAR和PS-InSAR的融合。⑺穩(wěn)健估計用于減弱觀測值中粗差的影響的研究。采用穩(wěn)健估計的方法對可能含有粗差的觀測值進行降權(quán)處理，將粗差納入觀測模型一起處理，不僅能抵抗模型偏差還能抵抗粗差，使得求解結(jié)果滿足抗差前提下的最優(yōu)或接近最優(yōu)，減弱了觀測值中粗差的影響。⑻CR-InSAR和PS-InSAR聯(lián)合監(jiān)測甲居滑坡形變分析?；谏鲜鏊惴ǐ@取甲居滑坡的形變速率結(jié)果，并與已有地質(zhì)調(diào)查資料進行比對