D-InSAR技术在地面沉降监测中的应用与发展前景.pdfVIP

70 ·北京测绘 · 2013年第 5期 D-InSAR技术在地面沉降监测中的应用与发展前景 李小红 刘元 (1．山西省测绘工程院，山西 太原 030002；2．山东科技大学测绘科学与工程学院，山东青岛 266590) [摘 要] 文章简单介绍 了合成孔径雷达差分干涉测量 的基本原理及其数据处理流程 ，然后通过实例介 绍 了D-InSAR技术在地面沉降监测 中的应用。最后分析 了差分干涉测量技术应用在地面沉降监测 中存在 的 问题 ，并提 出了一些解决措施 ，预测 了其发展前芾 。 [关键词] D-InSAR 地面沉降 监测 [中图分类号] P258 [文献标识码] B [文章编号] 1007—3000(2013)05—4 地面沉降已经是一个全球性 的灾害问题 ，用 相位和地形相位 ，我们便可获得 由于 目标在视线 传统的监测技术如水准测量进行地面沉降监测， 方向上位移而引起的相位变化 ，地表形变信息也 在 日益严重的大范围地面沉降的情形下，已经变 就被捕捉到 了。D—InSAR就是应用重复轨道干 得越来越难 以胜任 。新兴的雷达干涉测量技术 涉测量的方法，消除观测区域的地形信息来获取 正好提供了一种大覆盖 、高空间分辨率的地面沉 地表 的形变信息 。 降监测手段，而差分干涉测量 ()【_InsAR)更是其 1．1 D-InSAR测量技术的基本原理 中最为有效的。D—InSAR技术主要有连续空间 按照构成 SAR影像对方法的不 同差分干涉 覆盖、高度 自动化和高精度 的特点，对于监测地 测量又 可分 为双轨法、三轨法和 四轨 法等形 表变形具有很大的优势 。目前，利用 D-InSAR技 式口]。本文以 “三轨 ”法为例来说 明合成孔径雷 术提取地表垂直形变量 ，其精度 已经达到了厘米 达差分干涉测量 的基本原理 。图1为三轨法差分 级甚至毫米级。因此 ，研究合成孔径雷达差分干 干涉测量的成像几何示意 图 ]。 涉测量监测地面沉降的理论与应用技术 ，预测其 其 中，A 和 A。是卫星两 次不同时间对 同一 在未来的发展前景，具有重要 的社会意义和应用 地 区成像时所处 的位置 ，△R 为视线 向上的形变 价值。 量，在地表未发生形变前获取第一副 SAR影像 ， 则由P点返回的信号为 1 合成孔径雷达差分干涉测量 (D— S(P)一 JS (P)lexp(--^ ) (1) InSAR)技术 在地表发生形变后获取第二幅 SAR影像 ， 合成 孑L径 雷达 (SAR)差分干涉测量技术 此时P点返 回的信号为 (D—InSAR)是以合成孑L径雷达复数据提取的相位 S。(P)一 lS(P)Iexp(-- 。) (2) ^ 信息为信息源获取地表变化信息的一项技术 。 由两幅影像形成的干涉相位为 D-InSAR的观测模式主要有两种 ：一是两副天线 4rr(R