D-InSAR监测地面沉降的应用

InSAR是合成孔径雷达遥感成像与电磁波干涉融合的结果,是用遥感影像得到地表变化的一种新技术。InSAR在地面沉降监测中有很好的应用,特别是D-InSAR技术在地面沉降监测中的应用,它能够获得地表的形变信息,理论上可达到毫米级精度。本文分析了D-InSAR技术的基本原理,通过实验分别获取西安市相隔1个月和6个月的地面沉降结果。     

地基SAR图像与地形数据的几何映射三维匹配方法

地基合成孔径雷达(GB-SAR)系统具有全天时、全天候、定点连续监测等特点,在矿山及山体滑坡、桥梁沉降、地震形变等领域具有广阔的应用前景.地基SAR图像与上述领域中地形数据的几何映射三维匹配是系统与实际应用相结合的关键技术.本文建立地基SAR系统与地形数据的关系模型及地基SAR系统与雷达图像的关系模型,提出基于距离向和方位向条件的几何映射三维匹配方法;分析几何映射三维匹配过程的误差特性.通过实测数据验证了本文模型及几何映射三维匹配方法的有效性.     

L波段D-InSAR在矿区地面沉降监测中的应用

合成孔径雷达差分干涉测量(differential interferometry synthetic aperture radar,D-InSAR)是目前矿区地面沉降监测的常用技术之一,阐述与分析了基于GAMMA的双轨D-InSAR技术的数据处理流程及其关键技术,对三景L波段的ALOS PALSAR雷达影像进行处理,得到兖州矿区地面沉降图。借助Arcgis、ENVI等对研究区2007-12-02—2008-02-06、2008-02-06—2008-03-23的沉降进行详细对比分析,得到其沉降分布图、东滩矿区地面沉降图、剖面图、部分特征点的沉降情况等。研究结果表明,利用L波段双轨D-InSAR技术可以对矿区的地面沉降位置、分布、沉降量等信息进行直观、详细地对比分析和重现,为DInSAR技术监测矿区地面沉降的应用与分析提供新的思路。     

一种新的多极化SAR图像滤波方法

为了保持多极化SAR图像的极化特性,协方差矩阵中的每一个元素都必须在相同的局部同质区内进行独立的滤波处理。大多数滤波方法都采用了固定大小的滑动窗技术,导致其同质区域的大小不能自适应于局部纹理的变化,因此,很难解决保留结构特征和平滑斑点噪声这对矛盾。要解决该问题,可采用大小可变的滑动窗来搜索局部的最大同质区,最大同质区的大小能自适应局部纹理的变化。实验结果表明,该方法能有效地保持图像的空间结构特征和极化特性,同时也能获得较好的斑点噪声抑制效果。     

多基线SAR三维成像的QR分解算法

根据多基线合成孔径雷达(SAR)三维成像的信号模型,得到了利用高度向观测数据实现目标三维成像的矩阵方程,并引入QR分解算法求解矩阵方程,形成了多基线SAR三维成像的QR分解算法.使用该算法对多基线SAR仿真数据进行了三维成像实验.     

通用的多模式SAR处理算法

标准条带成像处理算法不适用于新的合成孔径雷达成像模式.基于方位频率去斜原理,对多模式回波进行处理,使其具有一致的时频历程,从而实现通用的成像处理过程.对多模式SAR仿真回波数据的处理结果表明,采用这种算法能够实现各种模式的精确成像.     

打破禁运 书写华章——记2013年度国家科技进步奖二等奖项目“机载多波段多极化干涉SAR测图系统”

长期以来,合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar,SAR）测图技术—直被公认为是国际上遥感领域的技术制高点,但是核心技术掌握在少数发达国家手中,我国在SAR传感器硬件上虽取得了一定的成绩,但SAR定量化处理和SAR测图系统装备的发展严重滞后。面对国家重大需求,经过长达10年的科研攻关,由中国测绘科学研究院院长张继贤研究员领衔研制的机载多波段多极化干涉SAR测图系统,在1月10日召开的国家科技奖励大会上,获得2013年度国家科技进步奖二等奖。     

简缩极化干涉合成孔径雷达三分量目标分解方法

提出利用合成孔径雷达简缩极化干涉数据的目标分解方法.将全极化干涉目标分解方法扩展到简缩极化干涉数据处理,由简缩极化互相关矩阵分解出3种散射分量.针对简缩极化数据量减少造成的方程欠定问题,利用极化度估计体散射功率,通过遍历简缩极化相干区域寻找最长轴和判断地表相位获得偶次散射相位估计,最终得到各散射分量的功率和相位中心高度的估计.利用L波段全极化干涉仿真数据合成简缩极化数据集,验证了算法的有效性.     

多基线SAR三维成像的QR分解算法

根据多基线合成孔径雷达(SAR)三维成像的信号模型,得到了利用高度向观测数据实现目标三维成像的矩阵方程,并引入QR分解算法求解矩阵方程,形成了多基线SAR三维成像的QR分解算法.使用该算法对多基线SAR仿真数据进行了三维成像实验.     

基于调频连续波的地基干涉合成孔径雷达微形变监测实验平台

地基干涉合成孔径雷达具有测量精度高、测量距离远、全天候等特点,适用于大坝、桥梁的微形变监测。该文搭建了基于调频连续波的干涉合成孔径雷达系统实验平台,通过干涉测量原理构建模型分析回波信号,改进成像及形变监测算法,提高系统监测能力。搭建滑坡位移形变模型,验证系统设计和形变测量方法,实验测量结果与实际移动值相差0.11 mm,误差在规定范围内,满足系统性能要求。