合成孔徑雷達(dá)原理與應(yīng)用講座[1]

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1、合成孔徑雷達(dá)原理與應(yīng)用講座[1]合成孔徑雷達(dá)干涉測(cè)量－原理、發(fā)展與應(yīng)用－廖明生測(cè)繪遙感信息工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（武漢大學(xué)）liao@whu.edu.cn2010年5月13日什么是合成孔徑雷達(dá)（SAR）.合成孔徑.主動(dòng)成像傳感器SAR影像——城市機(jī)場(chǎng)SAR影像——火山SAR影像——峽谷為什么要用SAR?SAR影像光學(xué)影像.全天時(shí).全天候.相位信息（干涉測(cè)量，InSAR）SAR干涉測(cè)量（InSAR）利用兩次成像距離差和軌道參數(shù)提取地面高程信息遙感＋測(cè)量＝>影像測(cè)量學(xué)InSAR技術(shù)幾何模型222r)..rB2rB(sin()rdθα+.=co

2、szHrθ=.由干涉圖至數(shù)字高程模型埃特納火山InSAR技術(shù)的典型應(yīng)用航天飛機(jī)雷達(dá)測(cè)圖計(jì)劃（SRTM）.11天獲取地表大部分區(qū)域數(shù)字高程模型.分辨率30m,高程精度16mSRTMDEM實(shí)例（中國(guó)，西藏）Eastern-centerTibet(Xizang,China)GTOPO30,USGSSRTMDEMPerspectivewithLandsatOverlay,MountKilimanjaro,Tanzania差分干涉測(cè)量（D-InSAR）量測(cè)地表形變巴姆地震地表形變相位D-InSAR技術(shù)的兩大限制：1，時(shí)間去相干D-InSAR技術(shù)

3、的兩大限制：2，大氣效應(yīng)永久散射體技術(shù)（PS-InSAR）.探測(cè)穩(wěn)定點(diǎn)目標(biāo)（PS點(diǎn)）.在PS點(diǎn)上求解大氣效應(yīng)，估計(jì)形變速率PS技術(shù)的應(yīng)用-油田沉降PS技術(shù)的應(yīng)用-滑坡監(jiān)測(cè)PS技術(shù)的應(yīng)用-城市地表模型InSAR技術(shù)研究進(jìn)展.城市地表沉降監(jiān)測(cè)研究.非城市地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)研究.高分辨率InSAR影像研究進(jìn)展PARTA.城市地表沉降監(jiān)測(cè)上海地區(qū)為例地面沉降在中國(guó)，地面沉降是許多城市，特別是沿海的城市，面臨著的突出的地質(zhì)災(zāi)害.隨著人口和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，這一問(wèn)題逐漸凸現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)區(qū)概況開(kāi)發(fā)區(qū)老商業(yè)區(qū)上海城市地圖1.應(yīng)用PS技術(shù)進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間序列干涉影像形變場(chǎng)

4、估算85Km85Km長(zhǎng)時(shí)間序列PS結(jié)果上海地區(qū)26景SAR影像后向散射系數(shù)圖26imagesprocessedSensorDateBnBtERS119930417474.92-2439.0ERS119930731377.29-2334.0ERS119950619-235.69-1646.0ERS119951002430.82-1541.0ERS119951211559.97-1471.0ERS119960115-428.12-1436.0ERS219960116-919.52-1435.0ERS219960220781.46-1400

5、.0ERS119960325-829.64-1366.0ERS219960326-928.87-1365.0ERS119960603-600.72-1296.0ERS219960604-682.94-1295.0ERS219971111-353.96-770.0ERS219980224-689.71-665.0ERS219980331-120.41-630.0ERS219980505387.19-595.0ERS219990420504.88-245.0ERS219990525245.13-210.0ERS219990629290.0

6、8-175.0ERS21999111646.72-35.0ERS2199912210.000.0ERS22000012561.6835.0ERS220000229-430.6970.0ERS220000509738.58140.0ERS220000613-75.89175.0ERS220000926503.11280.0長(zhǎng)時(shí)間序列PS結(jié)果20-200mm/yr沉降速率經(jīng)過(guò)拉伸處理。上海地區(qū)上世紀(jì)最大沉降速率實(shí)際達(dá)到40毫米/年Referencepoint,assumedmotionlessMorethan20.000PSidentif

7、ied長(zhǎng)時(shí)間序列PS結(jié)果PS技術(shù)，時(shí)間序列形變結(jié)果40-400mm/yrPS結(jié)果驗(yàn)證PS反演的沉降形變場(chǎng)與上海地質(zhì)調(diào)查研究院提供的上海沉降分別圖沉降趨勢(shì)基本一致40-400mm/yr+40+200-20-40-60-80-200-400-600mm1990-1998cumulatingsubsidence-800(a)(b)2.小數(shù)據(jù)集上進(jìn)行形變場(chǎng)的提取研究目的..在PS技術(shù)中，需要獲取大量的影像數(shù)據(jù)(大約>20景).基于時(shí)間序列干涉影像的形變場(chǎng)估算局限于長(zhǎng)時(shí)間序列如何從小數(shù)據(jù)集上提取地表的形變變化?在小數(shù)據(jù)集上提取的相關(guān)點(diǎn)目標(biāo)處理流

8、程數(shù)據(jù)輸入InSAR處理D-InSAR處理參數(shù)估計(jì)可視化定標(biāo)配準(zhǔn)PS探測(cè)形變DEM誤差實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)區(qū)85Km85Km9景ENVISAT-ASAR影像，2003年-2005年OrbitDateDopplerFrequen