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基于D-InSAR技术的西安地面沉降监测

贺婧  
【摘要】:城市建设的发展、构造活动以及地下水的过度开采使西安地区的地面沉降愈来愈严重,影响到西安地区经济的持续发展,甚至威胁到人们的生命安全。因此,监测西安地区的地面沉降有极其重要的实际意义。差分干涉测量(D-InSAR)是近些年迅速发展起来的微波遥感技术,是城市地面沉降监测的有效手段之一。本文主要针对SAR影像的斑点噪声、相位解缠算法、D-InSAR技术测量地表形变的监测方法等进行了详细的分析、并对西安市的地面沉降进行了实例计算。取得的主要成果有: 1.剖析了InSAR及D-InSAR技术的基本原理、数学模型、数据处理方法,研究了相关参数对差分干涉测量结果的影响程度,分析了InSAR对高程变化的敏感度和D-InSAR对地表形变的敏感度。 2.研究了图像斑点噪声的形成机理、数学模型,分别运用均值滤波和Goldstein自适应滤波法并结合ERS SAR数据进行了比较计算分析,经过比较,均值滤波方法滤波后,干涉条纹边缘有所损失,仍存在一定的噪声。Goldstein自适应滤波能保存较多的边缘信息,滤波效果更好。为了更好的监测地面沉降,最好选用Goldstein自适应滤波方法。 3.对现有的相位解缠算法进行了分类,通过实验数据对枝切法和最小费用流法进行对比研究,枝切法较好的保存了沉降区域的边缘信息,而最小费用流法即使在低相干区域也可以得到较为合理的结果,但是该方法未能较好的保持沉降区的边缘信息,两种方法均不能很好的解决地面沉降监测的解缠问题,故在实际处理中,需根据实际情况合理选择解缠算法。 4.利用D-InSAR技术对西安市地区从1992年-2006年的8景ERS-1/2SAR数据,3景ENVISATASAR数据进行了处理,并得到相应时间段内的沉降量。研究证明:D-InSAR技术可实现地面沉降信息的监测。


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