InSAR技術(shù)在地表變化監(jiān)測中的應(yīng)用
本文關(guān)鍵詞:InSAR技術(shù)在地表變化監(jiān)測中的應(yīng)用,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著人口的快速增長及經(jīng)濟發(fā)展的需要,包括地表形變和地表利用類型變化的地表變化日趨加劇,由此,對這些地表變化現(xiàn)象進行實時、有效地監(jiān)測突顯得愈發(fā)重要。InSAR技術(shù)具有全天候、高精度、高分辨率等特點,是監(jiān)測地表形變、揭示地表變化時空發(fā)展規(guī)律的重要方法之一。InSAR技術(shù)的常規(guī)應(yīng)用均是基于相位的相干性進行地表形變的高精度探測。然而,當?shù)乇硇巫兞考夁^大或地表覆蓋物遭到嚴重破化時,SAR干涉影像對將會產(chǎn)生失相干現(xiàn)象,進而無法獲取任何信息。本文嘗試應(yīng)用其幅度信息和失相干信息進行地表變化探測,并分別以煤礦塌陷識別和城市土地利用變化探測為例進行地表變化檢測應(yīng)用研究,取得如下成果:1、提出利用雷達干涉失相干信息對發(fā)生大量級形變的煤礦區(qū)域進行定位的新思路,并通過實例驗證,與實際煤礦位置相吻合,表明雷達干涉失相干信息可為大量級沉陷區(qū)域的識別提供有效的依據(jù)。2、通過對比分析時間序列相干圖,推測礦區(qū)地表沉陷與煤礦開采活動的相關(guān)規(guī)律。經(jīng)過驗證,推測的結(jié)果和對應(yīng)煤礦實際開采情況相一致。證明利用時間序列相干圖的信息可有效探測煤礦開采工作面/塌陷區(qū)的走向、范圍,這將對災(zāi)害的防治預報以及煤礦的合理開采具有明顯的指導意義。3、不同地物在一定雷達系統(tǒng)和環(huán)境變量條件下具有不同的雷達回波強度和時間相干特性,本文總結(jié)分析了它們在時間和空間上的變化規(guī)律,為城市變化檢測打下理論基礎(chǔ)。4、提出利用雷達干涉相干信息、強度信息對城市土地利用類型變化檢測的方法,并以西安市曲江新區(qū)為例,進行了變化檢測試驗,與實際相比較具有較強的一致性。由于基于強度信息的變化檢測易受斑點噪聲的影響,而基于相干性的變化檢測易受散射特性的影響(如水體)而產(chǎn)生誤判,基于此,論文又嘗試進行了兩者的融合,結(jié)果表明,識別精度得到進一步的提高。
【關(guān)鍵詞】:InSAR 地表變化監(jiān)測 幅度信息 相干信息 煤礦沉陷 城市變化
【學位授予單位】:長安大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:P22
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 第一章 緒論9-17
- 1.1 選題背景與研究意義9-10
- 1.2 InSAR技術(shù)發(fā)展狀況10-13
- 1.3 InSAR技術(shù)在地表變化監(jiān)測應(yīng)用中的發(fā)展狀況13-15
- 1.3.1 InSAR技術(shù)在地表形變監(jiān)測應(yīng)用中的發(fā)展狀況13-14
- 1.3.2 InSAR技術(shù)在地表變化檢測應(yīng)用中的發(fā)展狀況14-15
- 1.4 本文主要研究內(nèi)容及組織結(jié)構(gòu)15-17
- 第二章 SAR基本原理及變化檢測基礎(chǔ)17-33
- 2.1 SAR成像特征17-21
- 2.1.1 輻射特征17-19
- 2.1.2 相干特征19
- 2.1.3 側(cè)視成像的幾何特征19-20
- 2.1.4 斑點噪聲特征20-21
- 2.2 雷達干涉測量21-25
- 2.2.1 InSAR成像幾何原理21-23
- 2.2.2 D-InSAR技術(shù)23-24
- 2.2.3 InSAR數(shù)據(jù)的相干特性24-25
- 2.3 遙感變化檢測基本原理25-28
- 2.3.1 變化檢測工作流程25-27
- 2.3.2 遙感變化檢測方法27-28
- 2.4 雷達遙感變化檢測28-33
- 2.4.1 雷達變化檢測數(shù)據(jù)預處理29-31
- 2.4.2 基于SAR幅度特性的變化檢測31
- 2.4.3 基于InSAR相干特性的變化檢測31-33
- 第三章 基于INSAR失相干信息的礦區(qū)地表變化監(jiān)測33-51
- 3.1 概述33-34
- 3.2 煤礦開采對礦區(qū)地表環(huán)境的影響34-36
- 3.3 礦區(qū)地表監(jiān)測方法比較36-38
- 3.4 INSAR技術(shù)礦區(qū)地表監(jiān)測38-39
- 3.5 基于INSAR失相干信息的煤礦大量級形變區(qū)域探測應(yīng)用39-50
- 3.5.1 InSAR失相干信息對煤礦形變區(qū)域的定位41-46
- 3.5.2 多時相相干圖對煤礦沉陷區(qū)域變化的探測46-50
- 3.6 本章小結(jié)50-51
- 第四章 雷達干涉技術(shù)在城市地表變化檢測中的應(yīng)用51-71
- 4.1 概述51-52
- 4.2 城市地物的雷達后向散射特性分析52-60
- 4.2.1 地物SAR后向散射強度特性分析52-57
- 4.2.2 城市地物SAR后向散射相干特性分析57-60
- 4.3 基于SAR強度信息的城市地表變化檢測60-63
- 4.4 基于SAR干涉相干信息的城市地表變化檢測63-68
- 4.5 融合SAR強度信息和相干信息的城市地表變化檢測68-70
- 4.6 本章小結(jié)70-71
- 總結(jié)與展望71-73
- 參考文獻73-77
- 致謝77-78
- 附錄一78-80
【參考文獻】
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