雷達差分干涉測量在唐山市地面沉降監(jiān)測中的應用研究.pdf

1、地面沉降是一種由多種因素引起的地面標高緩慢降低的環(huán)境地質現(xiàn)象，隨著城市建設的飛速發(fā)展，地面沉降危害日益顯著，它具有分布廣，變化過程不易覺察等特點，我國北方多數(shù)城市和沿海的許多城市與地區(qū)都面臨著地面沉降的問題，直接影響區(qū)域經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，威脅人民的生命安全，因此，及時準確地監(jiān)測地面沉降及發(fā)展過程具有重要意義。近幾年迅速發(fā)展起來的合成最孔徑雷達干涉測量(InSAR)技術具有比GPS更高的形變觀測精度、采樣密度高、空間延續(xù)性好和無需建立地面

2、接收站等特點，成為區(qū)域形變監(jiān)測領域最具潛力的新技術之一。 唐山市自開采地下煤礦以來，已造成市區(qū)大面積的地面塌陷，地下水抽取也相伴產(chǎn)生了地面沉降。合成孔徑雷達差分干涉測量技術(D-InSAR)利用不同時間的雷達干涉圖相重疊形成差分干涉圖像，圖像中一個相干顏色條紋周期代表一定數(shù)量的地面變形變量。 本文圍繞雷達差分干涉技術測量地表形變的原理、方法，詳細闡述了利用DORIS進行差分干涉處理的流程，并對DORIS關鍵算法進行分析，

3、包括配準、去除平地效應、用外部DEM去除地形、地理編碼等。收集了唐山市自1996年至2006年的多景ERS和ENVISAT數(shù)據(jù)，在DORIS平臺上利用二軌差分方法，提取了唐山市不同時段的地面沉降結果和市年平均沉降速率，同時系統(tǒng)分析了干涉圖中存在的誤差。 取得的主要成果和認識有： (1)InSAR技術與傳統(tǒng)測量技術相比有其獨特優(yōu)勢。 InSAR技術可以實現(xiàn)具有全天候監(jiān)測的能力，可覆蓋大范圍地區(qū)，且數(shù)據(jù)獲取的速度較快

4、；不僅可以提供用大多數(shù)方法難以監(jiān)測到的地區(qū)的數(shù)據(jù)，而且還可以進行可與傳統(tǒng)測量技術相比擬的高質量的地表變形測量；可提供時間跨度較大的SAR影像數(shù)據(jù)；花費比其他方法少的費用即可獲取觀測數(shù)據(jù)。 (2)D-InSAR技術特別適合城市環(huán)境的地面沉降監(jiān)測。城市環(huán)境由于地面覆蓋植被較少，且城市用地一般變化比較少，十分有利于進行SAR干涉測量。相反，城市周邊往往由于農(nóng)作物或者其他植被覆蓋較多，且植被種類經(jīng)常變化，不利于SAR干涉測量。