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合成孔径雷达干涉测量InSAR技术流程(星载/地基系统+DEM重建+DInSAR形变监测+时序分析)等

合成孔径雷达干涉测量(Interferometric Synthetic Aperture Radar, InSAR)技术作为一种新兴的主动式微波遥感技术,凭借其可以穿过大气层,全天时、全天候获取监测目标的形变信息等特性,已在地表形变监测、DEM生成、滑坡、火山活动、冰川运动、人工建筑物形变信息提取等多种领域展开了成功应用。

通过典型案例,熟练掌握InSAR数据处理(包括InSAR高程测量、DInSAR形变提取以及时序InSAR等)的流程与方法,为测绘、遥感、地球物理、地质工程、环境工程、土木工程、灾害监测评估、资源勘探以及地理信息工程等相关领域的科研与工程实践服务。

专题一 InSAR技术应用现状分析及其发展

星载与地基InSAR概述

SAR系统,星载SAR卫星与地基InSAR系统发展

InSAR技术的应用现状分析

专题二 InSAR原理、技术方法

InSAR成像原理

InSAR成像特性

InSAR技术

1)InSAR高程测量技术2)DInSAR形变监测技术3)时序InSAR技术

InSAR的基本误差源

1)大气效应误差2)地形相位误差3)去相干4)轨道误差

专题三 数据处理环境建立与软件

ENVI/SARscape安装(硬件环境要求:内存 8G 及以上、硬盘空间 500G 及以上、处理器2GHz 及以上;操作系统要求:Windows 7/8/10/Server 操作系统)

掌握ENVI软件相关功能

掌握SARscape软件相关功能

专题四 SAR影像数据获取、DEM数据获取 InSAR数据前处理

SAR影像数据获取

Sentinel-1卫星SAR影像数据下载

精密轨道星历参数下载

DEM数据获取

ENVI/SARscape系统设置

SARscape下数据导入,【示例】:以Envisat ASAR数据导入为例

专题五 InSAR地形三维重建

InSAR生成DEM数据处理

1)数据读取及预处理2)影像配准与重采样3)干涉图生成4)去除平地效应5)相位解缠6)地理编码

【示例】:展示采用意大利高分辨率COSMO SkyMed CSKS2 SLC数据(2011年)提取北京地区的DEM 

【算例】:采用覆盖Bam地区的Envisat ASAR数据(2003年),基于InSAR技术获取该地区地震前的三维地形(DEM)

掌握采用SARscape生成DEM

专题六 DInSAR形变信息提取

DInSAR提取形变数据处理

1)DEM数据准备2)轨道数据准备3)SAR数据准备4)二轨法差分处理5)三轨法差分处理6)结果输出与分析7)DEM数据准备8)轨道数据准备9)SAR数据准备10)二轨法差分处理11)三轨法差分处理12)结果输出与分析

【算例1】:利用覆盖广西玉林地区的哨兵-1A SAR数据(2019年),采用二轨法差DInSAR获取该地区地震前后的地表地形形变信息

【算例2】:利用Bam地区的Envisat ASAR数据(2003、2004年),采用三轨法差DInSAR获取Bam地震前后的地表形变信息

掌握采用SARscape提取地表形变信息

专题七 时序InSAR技术形变速率与形变时间序列信息获取

PSInSAR数据处理方法

SBASInSAR数据处理方法

时序SAR影像数据准备

精密轨道数据准备 

DEM数据准备

基于Sentinel-1A 的PSInSAR数据处理

1)系统参数设置2)SAR影像导入3)影像裁剪4)主影像选取与配准5)差分干涉处理6)PS点选取7)相关噪声相位估计与去除8)形变速率与形变时序获取9)结果展示与误差分析

【算例】:利用覆盖北京地区的Sentinel-1A  SAR影像(2018年-2020年),采用PSInSAR技术获取北京地区的地表沉降速率与沉降时间序列信息

【示例】:利用覆盖武汉地区的Sentinel-1A  SAR影像(2019年-2020年),采用SBASInSAR技术获取武汉地区的地表沉降时空特征信息

掌握采用PSInSAR/SBASInSAR提取形变时序信息

专题八 星地InSAR技术监测案例

基于MTInSAR与GRACE的北京地区地表沉降监测分析

TSInSAR上海地区地表沉降反演分析

SBASInSAR天津地区地表沉降时空演变分析

PSInSAR深圳填海区地铁沿线监测

GB-InSAR滑坡稳定性监测与预警

地基InSAR技术高铁桥梁安全监测

GB-RAR超高层建筑物动态特性监测


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