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联合TerraSAR-X与PALSAR影像提取区域沉降信息的模型与方法研究

桑明智  
【摘要】:地面沉降是在人类社会发展与地球自身运动综合作用下的现象。这种现象长期积累的结果是社会经济的巨大损失或者地球地貌的彻底改变。 社会与科技的进步,让人类逐渐意识到这一现象的危害性,并对其成因进行分析以便对症下药,防患于未然。地面沉降区域通常比较大规模,如何快速、准确的监测区域沉降现状,获取地面沉降信息,为政府决策提供科学支撑变得尤为重要。 合成孔径雷达干涉测量技术(DInSAR)出现于二十世纪九十年代,与常规区域沉降监测技术(比如水准测量和全球卫星定位技术)相比,DInSAR技术能够获取地面微小形变信息的同时,还具有动态、高效、连续及监测面积广等特点。新问题的出现往往会对科技进步起到推动作用。时间失相干、空间失相干及大气影响成为DInSAR的技术瓶颈后,科学家们提出了永久散射体(PS)的概念,并成功运用到地面沉降监测中。 本文对真实孔径雷达(RAR)、合成孔径雷达(SAR)、雷达干涉测量(InSAR)和雷达差分干涉测量(DInSAR)进行了详细的介绍。分别利用同一地区X波段TerraSAR影像对和L波段PALSAR影像对进行了二轨差分干涉实验,获取实验区形变信息,并就不同波段在DInSAR技术中的应用进行了对比讨论。 永久散射体差分干涉(PS-DInSAR)技术可以减弱时空失相干和大气延迟的影响。本文对PS-DInSAR技术进行了详细介绍,并建立了无地面参考点条件下多传感器数据联合获取三维形变信息的模型。利用改进的永久散射体差分干涉方法(PSI)对同一地区X波段TerraSAR数据和L波段的PALSAR数据进行沉降信息提取,基于简化的无参考点多传感器联合模型和最小二乘方法对该区域进行垂直向形变量以及水平向形变量的求解,通过与水准数据及现有研究结果进行比较,验证该模型的可靠性。


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