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PS-DInSAR技术在深圳地表形变监测中的应用研究(论文).pdf

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PS-DInSAR技术在深圳地表形变监测中的应用研究(论文).pdf 第1页
基础工程设计l En~neer/ng 咖I “Ground J PS-D I nSAR 技 术 在 深 圳 地 表 形 变 监 测 中 的 应 用 研 究 Application Research Of PS—DIIlSAR Technology in the Surface Deformation M onitoring of Shenzhen 田超 (深圳市盛鹏勘测技术有限公司,广东 深圳 518057) TIANChao (ShenzhenShengpengMappingandSurveyingTechnologyCo.Ltd.,Shenzhen 518057,China) 【摘 要】地面沉降是深圳等沿海城市的主要地质灾害之一,为实现对地表形变的监测,避免地面沉降带来的严重的人员伤亡与财 产损失,论文以PS-DInSAR技术为研究对象,介绍该技术的原理及特点,探讨了其在深圳地表形变监测中的应用,希望对 PS.DhaSAR技术的应用研究有所帮助。 【Abstract]The land subsidence is one ofthe main geological disaster in coastal cities such as Shenzhen,to achieve the surface deformation monitoring,tOavoidlandsubsidenceofseriouscasualtiesandpropertylosses,thispapertakesthePS-DInSARtechniqueasthe researchobject, fast introduces the principle and characteristic ofthe technology,then discusses its application in surface deformation monitoring ofShenzhen, hopestoprovidehelpfortheapplicationresearchofPS-DInSARtechnology. 【关键词]ps.DInSAR技术;深圳地表形变;应用 【Keywords]Ps—DInSARtechnology;surfacedeformationofShenzhen;application 【中图分类号]P642.26 【文献标志码】B 【文章编号】1007.9467(2018)04.0057.02 [DOI]10.136160.cnki.gejsysj.2018.04.225 1 引 言 为适应快速发展的社会经济,深圳等沿海经济发达城市 在加快经济建设的同时,开展了各种大规模市政工程的建设, 如填海造陆、地铁、轻轨以及桥梁等。但是 ,随着工程建设活动 的不断深入,各种地质灾害问题逐渐显露 ,如填海区域大面积 沉降 、地铁施工路面沉降等,都造成了严重的经济损失。 2 PS-D I nSAR技 术 的 基 本 原 理 及 特 点 2.1 PS-D I nSAR技 术 的基本 原理 利用 PS—DInSAR技术进行地面形变监测的原理是 :从 ERS—I/2SAR系列的影像中提取 PS点,即时间序列上保持相 干性的永久散射体【1】。这些 PS点具有良好、稳定的散射特性, 能分析出可靠的相位信息,并根据其相邻的 Ps点对空间自相 【作者简介】田超(1986 ),男,广东深圳人,工程师,从事工程测量 与监测研究。 关特性可建立相应的线性形变模型,最终获得地面沉降的变 化趋势和速度场,从而实现对地面形变的监测目。PS—DInSAR 技术原理示意图如图 1所示。 图 1 PS—DInSAR技术原理示意图 2.2 PS—DI nSAR技 术 的特 点 1)低成本、高效率。仅需一定数量的影像即可对一定时间 内的地表形变进行监测,精度高,并且免去了布设水准测量点 及长期地面观测站的费用。 2)提高了数据利用率。最大限度地发挥了现有 SAR数据 的价值,超越传统时间、空间基线距上的临界基线条件限制。 3)PS-DInSAR技术是对长时间序列 SAR图像上相位和 S7 l工程建设与设计 l Construction&DesignForProject 幅度变化稳定小于像元尺寸的 Ps点进行分析 ,有效地提高了 SAR影像像元相干分析的精确度,同时避免了 PS—DInSAR技 术中时间的影响。 4)高密度。PS—DInSAR技术可以获取并识别上百万个 PS 点,并且精确得到雷达视线方向的地表型变量和形变场信息翩。 3 PS-D l nSAR技 术 在 深 圳 地 表 形 变 监 测 中 的 应 用 3.1实验 区域 及数 据介 绍 随着深圳城市工业化、城市化进程的不断加快,愈加频繁 的工程建设活动与本就脆弱的自然环境 ,使地面沉降、地表塌 陷等地质灾害频频发生。 本文应用 PS—DInSAR技术进行深圳在 2008年 1月~2010 年 7月年间的地表沉降监测,实验中分析的 20幅深圳的 c波段 (波长 5.6cm)SAR影像来自于欧洲空间局 ENVISAT卫星。 3.2 数据 处理 c波段雷达影像具有波长短、监测精度高的特点,常被用 来进行城市区域的地表形变分析。实验中。比较 20幅影像的 最小垂直基线,多普勒质 痢 时间基线,其中 2009年 3月4 号获取了深圳 ASAR数据相对满足实验对时间、空间基线的 要求,因此 ,选取该幅图像进行下一步的差分干涉及 Ps处理。 数据总处理流程如图 2所示。 N幅 SAR 图像 是 SLC 昱 利昱 1];~Jm StaMPS一 H 进行 Ps处理 干涉图 l I=竺 二====,三 图 2 数据总处理流程 3.2.1原始数据生成为SLC数据 从欧洲空间局 ENVISAT卫星获取的原始影响为 RAW格 式,利用 ROI_PAC软件将其转化为 SLC影像数据 ,然后对 SLC影像数据进行裁剪。需要注意的是,所有的副影像区域都 必须包含主影像区域 ,并且主影像的研究区域与主影像边缘 应留有一定的空间。 3.2.2生成
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