10月26日,成都地调中心水环室提交了2008年续作项目”滑坡灾害GPS和INSAR综合监测技术示范”年度工作方案。

9月26日,成都地调中心水环室”大渡河流域地质灾害详细调查“和”甘孜地区地质灾害详细调查 “两项水环地调增量资金项目设计在西安通过评审.
 



  成孔径雷达干涉测量技术(INSAR,Interferometric Synthetic Aperture Radar;简称:干涉雷达测量)是以同一地区的两张SAR图像为基本处理数据,通过求取两幅SAR图像的相位差,获取干涉图像,然后经相位解缠,从干涉条纹中获取地形高程数据的空间对地观测新技术。

  合成孔径雷达干涉测量技术(INSAR)于20世纪60年了七未开始发展。其基本原理就是利用具有一定视角差的两部天线(或一部天线两次经过)来获取同一地面区域的两幅具有相干性的SAR单视复图像,并根据其干涉相位数据来提取地表的DEM信息。

  INSAR系统根据数据获取方式的不同,分为两种方法:双天线系统和单天线系统。双天线系统是需要在SAR平台上安置两部天线,这两部天线之间的基线垂直于平台的飞行方向,其中一部天线向地面发射雷达波,然后两部天线同时接收地面的后向散射回波,得到两幅SAR复图像进行干涉。该方式获取的INSAR复图像相干性好,有利于干涉处理。但它要求很高硬件技术支持,硬件成本非常高;单天线系统是利用一部天线,对同一地区重复飞行观测,得到观测区的两幅复图像数据进行干涉。它可分为交叉轨道干涉测量、顺轨(Along-Track)干涉测量、重复轨道干涉测量。目前最常用的方法就是重复轨道干涉测量。

  重复轨道干涉测量的基本原理如图2.7所示:R,R' 分别为雷达两次成像时天线中心到目标点p的斜距, R为上述两斜距的差值〔 R=R'一R),B为两天线中心间的基线长,为雷达天线A1对目标点p成像时的侧视角,为基线与水平方向的夹角,H为卫星轨道高度,h为地面点p的高程。设 为基线A1A2与A1p之间的夹角,则在三角形A1A2P 中,由余弦定理可得。

雷达遥感

  雷达遥感(微波遥感)可分为主动和被动两种方式。被动方式与可见光和红外遥感类似,是由微波扫描辐射计接收地表目标的微波辐射。目前多数星载雷达采用主动方式,即由遥感平台发射电磁波,然后接收辐射和散射回波信号,主要探测地物的后向散射系数和介电常数。它发射的电磁波波长一般较长,在1mm至1m之间。合成孔径雷达(SAR)概念的提出是相对真实孔径雷达天线而提出的。对于真实孔径雷达,当雷达随载体(飞机或卫星)飞行时,向地表发射雷达波束,然后接受地面反射信号,这样便得到了地表雷达图像。我们知道卫星雷达天线越长,对地物的观测分辨率就越高。由于受雷达天线长度的限制,真实孔径雷达的地表分辨率往往很低,难以满足应用要求。而合成孔径雷达正是解决了利用有限的雷达天线长度来获取高分辨率雷达图像的问题。合成孔径雷达(SAR,Synthetic Aperture Radar)技术是干涉合成孔径雷达(INSAR,Interferometric Synthetic Aperture Radar ,简称:干涉雷达)技术和差分干涉合成孔径雷达(D-INSAR,Differential Interferome- tric Synthetic Aperture Radar ,简称:差分干涉雷达)技术的基础,它涉及到侧视雷达系统、雷达波信号处理技术以及雷达图像的生成等诸方面。而干涉雷达技术和差分干涉雷达技术则是基于合成孔径雷达技术的图像处理方法和模型,是合成孔径雷达技术的应用延伸和扩展。

  合成孔径雷达干涉测量技术(INSAR,Interferometric Synthetic Aperture Radar;简称:干涉雷达测量)是以同一地区的两张SAR图像为基本处理数据,通过求取两幅SAR图像的相位差,获取干涉图像,然后经相位解缠,从干涉条纹中获取地形高程数据的空间对地观测新技术。差分干涉雷达测量技术(D-INSAR)是指利用同一地区的两幅干涉图像,其中一幅是通过形变事件前的两幅SAR获取的干涉图像,另一幅是通过形变事件前后两幅SAR图像获取的干涉图像,然后通过两幅干涉图差分处理(除去地球曲面、地形起伏影响)来获取地表微量形变的测量技术。

  合成孔径雷达干涉测量技术是近十年发展起来的一项新的空间对地观测技术,它与GPS、VLBI和SLR等空间技术一道,将构成空间测地技术的主体。从1978年L波段星载雷达卫星Seasat SAR的发射到2000年美国“奋进号”航天飞机对全球地形进行高精度干涉测量,从1992年首次利用差分干涉雷达对美国Landers地震同震形变场测量到目前广泛地应用于地震、火山、冰川、滑坡等形变场测量中,无不显示出合成孔径雷达技术的强大技术优势和应用潜力。由于合成孔径雷达采用了主动式遥感方式,因而具有全天侯、全天时作业优势。它与其它离散点测量技术相比,其测量结果具有连续的空间覆盖优势,是一项前所未有的、极具发展潜力的空间对地观测新技术。

  本研究中心开展了干涉雷达测量技术(INSAR)及差分干涉雷达测量技术(D-INSAR)的算法及理论模型基础研究。在此基础上,利用D-INSAR技术监测活动构造的变形特征,分析其时空演化过程;并利用连续干涉形变场,结合其他资料研究活动构造的动力学过程。

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