第3章区域地壳形变监测-2-2014.ppt

InSAR技术研究比较活跃的两大方面 1，从SAR图像序列提取干涉相位图并利用其基线参数派生大规模的反 映地形起伏的数字高程模型（DEM） 2，地表形变监测，使用差分干涉相位图及其基线参数估计地表变形， 其精度可达毫米级 InSAR应用 地形测量 地表沉降 地震形变监测 火山形变监测 构造变形 冰川、冰盖移动 滑坡监测 海洋测图 地物分类 气象 Thank You * * 制图，坡度，流域 * 地震，1000+火山 * 地形，冰流，变化，海流 * C循环，火灾，砍伐 树高，分类 * * * The amplitude of the SLC image records the radar re°ectivity, or backscatter, of the illuminated surface. Ignoring image geometry, the backscatter of two surfaces depends primarily on the surface roughness. In addition to amplitude, SLC images also contains a phase value for each pixel. The value of phase for a single pixel depends on the distance to the ground from the satellite, path delays caused by the atmosphere and a phase shift from the interaction with the ground surface in each pixel. Therefore the phase image in the SLC is random. Only by comparing the phase between di?erent radar images of the same target can useful information be extracted. I * * * * * * When two radar satellites, in di?erent positions, image the same point on the ground, there is a di?erence in path length, * * * 相位：雷达天线与目标物间双程距离中不足整周的部分 1st Time 2nd Time 当地表发生形变 InSAR基本原理 视线向的形变 1周视线向形变等于半个物理波长 InSAR基本原理 对形变的敏感度是地形的1000+以上 荷兰Delft DORIS (Unix/Linux/Cygwin) http://doris.tudelft.nl/Doris_download.html Caltech ROI_PAC (Unix/Linux) /projects/ROI_PAC 瑞士GAMMA (Unix/Linux/Cygwin) http://www.gamma-rs.ch/ ENVI SARSacpe (Windows) /language/en-us/productsservices/envi/sarscape.aspx 加拿大Earth View (Windows/Solaris) /ApolloTG/products/earthview.htm 常用的SAR软件 InSAR处理流程 通常，图像的配准误差必须在1/8个像元以下才对干涉纹图的质量没有明显的影响 图像配准 生成干涉图 配准后的图像对进行复共轭相乘就得到了复干涉纹图 平地相位消除 P 为什么要消除平地相位？ 即使是平地也会产生距离差，从而产生相位差。 平地相位消除方法 直接计算，主辅SAR图像上同一点成像时，对应的主辅卫星位置，计算斜距差，从而得到平地相位 去地形影响 在InSAR处理基础之上，消除地形相位，获得地表形变相位信息。 两轨法，外来DEM模拟干涉相位，获得地形相位信息 三轨/四轨法，由未有形变的干涉SAR图像对获得地形相位信息 干涉图滤波 由于干涉相位图一般都受到了系统噪声和相干斑噪声的影响，使得相位值偏离其所反映物理量的真实值，这将严重影响下一步相位解缠的准确性 圆周期中值/均值滤波法 加权圆周期中值滤波 Goldstein 滤波及其改进方法 原始干涉图 圆周期均值 圆周期中值 加权圆周期 Goldstein 改进的Goldstein 影像 B: 080201 影像 A: 071123西藏改则地震 干涉图 = 相位 A – 相位 B