本科毕业论文答辩--基于D-InSAR技术的矿区沉陷监测.pptVIP

基于D-InSAR技术的矿区沉陷监测 指导教师：*** 姓 名：*** 学 号：*** 班 级：测绘工程 论文大纲 1.研究目的、内容及课题来源 2.国内外研究现状 3.开采沉陷分析及常规监测方法 4.InSAR技术基本概念、原理 5.D-InSAR技术应用于彬长矿区分析 6.结论和建议 1.研究目的、内容及课题来源 本论文研究内容来源于2009年欧空局Category 1计划资助研究课题“D-InSAR应用于中国西部煤矿区采动灾害监测研究” 。 因此本论文以陕西彬长矿区为例，利用D-INSAR技术，通过使用相关处理软件，监测出形变范围，得出结果。 2.INSAR技术发展现状 1969年Rogers等首次将INSAR应用于观测金星表面； 1974年Graham利用机载合成孔径雷达数据获取高程数据。 1986年Zebker和Goldstein首次将INSAR技术应用于地形图测绘； 1980年，Perski选择了欧洲最大的煤田 (USCB)50景ERS雷达图象进行研究，得到了观测期内地面沉降的速率和沉降区域的结构及其范围等信息。 1991年欧洲孔间距发射ERS-1卫星，INSAR技术受到人们极大关注； 2000年2月11日美国宇航局（NASA）和国家影像与测绘局联合进行为期11天的航天飞机雷达测绘（SRTM）； 2002年3月发射ENVISAT-1卫星，ASAR具有同极化和多差极化模式，可以多角度多模式成像； 2006年日本发射ALOS/PALSAR卫星； 2007年加拿大在RADARSAT-1基础上发射了RADARSAT-2，也具有干涉测量的功能。 国内对InSAR技术应用于地面沉降监测的研究始于近几年，且主要集中于城市地面沉降的监测 。 刘国祥等(2001)利用ERS-2卫星获取的雷达影像作差分干涉处理，成功地获取了香港赤腊角机场沉降场。 2002年，路旭等采用欧空局ERS-1和ERS-2的天津地区复雷达图像数据(重复轨道SAR数据)进行了分析研究。 3.INSAR与其他变形监测技术对比 4.INSAR基本原理 4.1SAR基本概念及原理 4.2 INSAR测高原理 4.3 D-INSAR基本概念 4.1 SAR基本概念及原理 SAR是合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar）的简写，是侧视结构的主动式成像雷达,它能够实现二维高分辨率成像（几何结构如右图所示）。 4.2 INSAR测高原理 4.3 D-INSAR基本概念 一般意义下的相位差（双天线工作方式下量测到的相位差）用 表示，地面微小变化引起的相位差用 表示，则相位差为： 5.D-INSAR技术在彬长矿区实际应用情况 实验处理流程（二轨法）： 用于InSAR处理的SAR数据又被称为单视复影像SLC(SingleLookComPlex)，它是对原始数据进行距离向处理(脉冲压缩)和方位向处理(SAR合成)之后得到的一个复数据的二维表。复影像数据包括雷达波振幅和相位两部分，被称为复数的实部和虚部。 实验区为彬长矿区，中心经纬度为108°5′25.31″E ， 35°0′9.79″N。影像裁切大小为18000pixel×3000pixel。 影像参数设置 利用轨道配准的信息，计算主辅影像的重叠区域 同名点相关系数图 干涉相位实质就是两回波信号相位之差，即干涉相位： 干涉相位是两雷达天线的目标点的斜距之差的函数。干涉相位以影像形式表现出来就是干涉图或干涉相位图。 此时合成图中包含的相位信息有地形相位、形变相位、平地相位，所以需要去掉平地相位 干涉图生成以后其质量的好坏可以用相干系数来衡量。SAR载体获取的同一地面场景的两幅图像数据之间需要具有足够的相关性，否则将直接影响到形成干涉条纹的清晰度。 相干系数的值在[0,1]之间，相应的影像就是相干图。相干图的亮暗反映了两幅图像的相关程度，相干图越亮说明干涉相位的相干性越好，反之越差。 相位解缠是InSAR数据处理生成DEM的关键步骤之一。由于利用SAR数据计算出的相位差值，只是相位值的小数部分，而要建立地面DEM，必须通过相位解缠来恢复丢失的相位整数部分。 SAR图象在做干涉处理时主要是在雷达坐标系下进行的，但当获得最终的DEM或形变图后，我们需要将雷达坐标系的图形转到椭球坐标系或者平面坐标系下，以便进行相应的分析处理。 形变监测结果与实际对比 6.结论和展望 6.1、结论 论文选取覆盖陕西省彬长矿区的ENVISAT雷达图像作为实验数据，采用二轨差分法获得陕西彬长矿区地面沉陷信息