21731.改進的sbas地表形變監(jiān)測及地下水應(yīng)用研究

1、分類號UDC博士學位論文密級改進的SBAS地表形變監(jiān)測及地下水應(yīng)用研究ImprovedSBAStechnologyforLandDeformationDetectionandGroundwaterApplication作者姓名：學科專業(yè)：學院(系、所)：指導教師：副指導教師：俞曉瑩測繪科學與技術(shù)(大地測量學與測量工程)地球科學與信息物理學院丁曉利教授李志偉教授論文答辯日期◆_、y答辯委員會主席中南大學二O一二年十二月摘要合成孔徑雷達干涉

2、測量技術(shù)(DInSAR)可應(yīng)用于大范圍、全天候、實時的快速地表緩慢形變監(jiān)測，它已日益成為人們監(jiān)測地表形變、地裂縫、地震等地質(zhì)災(zāi)害的一項重要技術(shù)手段，同時它也大大彌補了傳統(tǒng)的監(jiān)測手段如GPS、水準測量等的不足。近年來，在DInSAR技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的PS—InSAR技術(shù)、短基線集的D—InSAR技術(shù)(SBAS)、點差分干涉測量技術(shù)(IPTA)等已經(jīng)成功運用于地殼形變、城市地表沉降監(jiān)測、地震監(jiān)測、滑坡監(jiān)測以及冰川運動等領(lǐng)域之中。然而，隨

3、著應(yīng)用領(lǐng)域的進一步拓寬，這些技術(shù)的研究還處于起步階段，里面還涉及到的許多算法還有待于進一步改善。在研究DInSAR關(guān)鍵技術(shù)的基礎(chǔ)上，本研究重點就PSInSAR技術(shù)、SBAS技術(shù)及IPTA技術(shù)中的關(guān)鍵問題進行分析研究。PSInSAR技術(shù)可以實現(xiàn)高分辨率的點目標監(jiān)測，但對于長時間序列的監(jiān)測存在著無法正確解纏的問題，且受大氣影響較大；運用SBAS技術(shù)可以減少數(shù)據(jù)成本，提高數(shù)據(jù)的應(yīng)用效率，但由于SBAS技術(shù)采用影像多視處理技術(shù)，導致空間分辨率降

4、低，降低了PS點的監(jiān)測精度；IPTA技術(shù)運用了矢量數(shù)據(jù)的高效率的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)大大節(jié)省了數(shù)據(jù)的存儲空間和提高了運行效率，但同樣存在PSInSAR中解纏困難和受大氣影響較大的問題。對以上多種方法進行深入分析和研究之后，本論文發(fā)展了一套既能檢測線性形變，又能檢測周期性和非線性形變的技術(shù)流程和方法?；诟倪M的SBAS算法不是簡單的將兩種算法的疊加，而是對算法中的仍然存在的問題進行了改進，如利用二元樹的復(fù)數(shù)小波濾波方法對干涉圖中的噪聲加以

5、去除；針對大氣延遲問題提出了利用MERIS數(shù)據(jù)進行ASAR大氣延遲相位的改正；針對低分辨率的傳統(tǒng)的SBAS技術(shù)利用PS點提高監(jiān)測精度。在理論研究的基礎(chǔ)上，選擇河北滄州市區(qū)作為實驗場，采用了ENVISAT衛(wèi)星的ASAR數(shù)據(jù)進行實驗分析，得到相應(yīng)的監(jiān)測結(jié)果。為了驗證結(jié)果的可靠性，本文利用研究區(qū)域監(jiān)測井的歷年水位數(shù)據(jù)與實驗的形變監(jiān)測結(jié)果進行趨勢對比分析，并結(jié)合形變和地下水位的關(guān)系，分析出研究區(qū)域地下水的地球物理特性。論文的主要研究工作可分為以