基于InSAR時序分析技術(shù)的任丘地區(qū)形變監(jiān)測研究.pdf

1、地表沉降是一種非常普遍的地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象，會對建筑物以及人類的生產(chǎn)等造成很大的危害。為了預(yù)防、減少這種危害，有必要對地表形變進行長期穩(wěn)定可靠的監(jiān)測。針對傳統(tǒng)地表形變監(jiān)測技術(shù)存在著成本高、連續(xù)性監(jiān)測困難等問題，本文在國家測繪地理信息行業(yè)公益項目及國家自然科學(xué)基金面上項目等項目支持下，深入開展了任丘地區(qū)地表形變InSAR監(jiān)測研究。
　　主要工作如下：
　　1）討論了D-InSAR技術(shù)兩軌差分干涉的幾何原理以及干涉結(jié)果的相位組成，介紹

2、了D-InSAR技術(shù)常用的數(shù)據(jù)處理軟件，分析了D-InSAR技術(shù)的數(shù)據(jù)處理流程，從時間失相干、空間失相干、大氣延遲以及形變梯度過大等因素引起的失相干方面闡述了D-InSAR技術(shù)的局限性。
　　2）使用永久散射體（PS-InSAR）和小基線集（SBAS-InSAR）技術(shù)對任丘研究區(qū)的38景ENVISAT衛(wèi)星ASAR數(shù)據(jù)和18景ALOS衛(wèi)星PALSAR數(shù)據(jù)進行時序分析處理，得到了任丘地區(qū)的沉降速率分布圖，并對 ASAR數(shù)據(jù)和PALSA

3、R數(shù)據(jù)的 PS-InSAR和SBAS-InSAR結(jié)果進行了對比分析。研究表明， ASAR和PALSAR兩種數(shù)據(jù)的PS-InSAR結(jié)果在沉降發(fā)生的空間分布和年均沉降速率上都具有很好的一致性；ASAR和PALSAR兩種數(shù)據(jù)的SBAS-InSAR沉降結(jié)果在空間分布上也具有較好的一致性，但是二者最大年沉降速率有所差異，分別為-35.4mm/yr和-31.8mm/yr；單一SAR數(shù)據(jù)的PS-InSAR和SBAS-InSAR的處理結(jié)果在數(shù)值上具有較

4、大差異，PALSAR數(shù)據(jù)的相干性比 ASAR數(shù)據(jù)好，但是由于PALSAR數(shù)據(jù)基線過長引起的空間失相干帶來的誤差較嚴重。
　　3）探究了D-InSAR和PS-InSAR技術(shù)在微小形變探測上的能力，監(jiān)測結(jié)果表明，PS-InSAR技術(shù)在微小形變探測方面能力顯著。
　　4）為了解決ASAR數(shù)據(jù)在研究區(qū)相干性較差以及PS點密度太小的問題，使用時域相干點（TCP-InSAR）技術(shù)對任丘地區(qū)的ASAR數(shù)據(jù)進行干涉處理， TCP-InSAR

5、技術(shù)選出的TCP點密度為133個/平方千米，遠遠高于PS-InSAR技術(shù)選取的PS點密度，故TCP-InSAR技術(shù)減輕了ASAR數(shù)據(jù)因干涉性差導(dǎo)致PS點稀疏的的問題。將ASAR數(shù)據(jù)TCP-InSAR結(jié)果與濾波后的PS-InSAR結(jié)果進行對比分析，反演出了任丘研究區(qū)重點沉降區(qū)的年均沉降速率。
　　結(jié)果表明：TCP-InSAR技術(shù)監(jiān)測到的任丘重點沉降區(qū)的最大年均沉降速率是-18.4mm/yr，濾波后的PS-InSAR結(jié)果對應(yīng)為-18.