最新刊期
2026 年 第 30 卷 第 4 期
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摘要：地面沉降是城市发展过程中不可忽视的重要地质安全问题，对城市地面沉降进行持续监测与研究尤为必要。合成孔径雷达干涉测量InSAR（Interferometric Synthetic Aperture Radar）技术在城市地面沉降监测中的应用，经历了从数据获取、处理方法、精度验证到实际应用等多方面的长足发展。本文基于二十多年来作者团队在上海市开展的时序InSAR监测从应用探索到工程实践的积累，系统总结了城市地面沉降监测的发展历程，包括初期的实验验证阶段、基于小数据集的监测方法探索阶段、高分辨率数据支持下的基础设施监测、到多尺度多源InSAR监测的拓展阶段。在上海地区研究的基础上，作者团队进一步在北京平原地区开展了地面沉降监测研究。目前，上海市地面沉降防治工作处于微量可控状态，年沉降量控制在6 mm以内，对微小沉降量的监测提出了很高的要求。展望未来，城市地区密集高层建筑物的高精度形变监测、城市复杂场景下雷达散射机制的理解与建模、多因素耦合作用下的城市形变机制的科学解释、人工智能支持下的形变信息挖掘与早期预警等研究将进一步推动InSAR技术的发展与应用。关键词：城市地面沉降;合成孔径雷达;雷达干涉测量;时间序列InSAR;小数据集方法;高分辨率SAR;基础设施监测;多尺度多源监测601|2015|0更新时间：2026-04-24 -
摘要：卫星合成孔径雷达干涉测量（InSAR）作为一种可全天候、全天时工作的空间对地遥感观测技术，在地形重建、地表形变提取、以及地学参数反演等方面已得到广泛应用。作为传统InSAR技术的延伸，近年来SAR分谱干涉测量技术（如SAR距离向分谱干涉、方位向分谱干涉和TOPS模式Burst重叠区干涉）在干涉相位解缠、地表三维形变提取、以及电离层误差校正等方面展示了巨大的应用潜力。本文概述了星载SAR分谱干涉测量技术的发展现状，重点介绍了SAR分谱干涉测量原理和数据处理方法，系统分析了SAR分谱干涉在高精度地形测绘、大梯度地表形变观测、多维地表形变信息提取、以及InSAR电离层误差校正等方面的最新研究进展。此外，本文还讨论了利用SAR分谱干涉技术监测高精度地表形变的最优参数配置方案，并对SAR分谱干涉测量的发展趋势进行了展望。关键词：InSAR;雷达干涉测量;分谱干涉;多孔径雷达干涉;电离层校正;地表形变;地形测绘0|0|0更新时间：2026-04-24 -
摘要：合成孔径雷达干涉测量InSAR（Interferometric Synthetic Aperture Radar）作为重要的对地观测技术，凭借大范围覆盖、毫米级精度和长时序监测等优势，已在城市地表沉降、矿区开采、地质灾害等地表形变监测领域得到广泛应用，并逐步拓展至交通基础设施监测。道路、铁路、桥梁与机场等交通设施具有分布广泛、线性狭长、动态性强及运行环境复杂等特征，这对传统监测手段提出了更高要求，而InSAR技术为其提供了新的解决途径。本研究以InSAR在交通基础设施监测中的应用研究为主线，系统梳理了研究进展与发展脉络。首先，从现有研究成果出发，综述了InSAR在道路、铁路、桥梁和机场等不同类型交通基础设施监测中的典型应用，验证了其在地表沉降监测、形变识别及结构安全评估中的潜力。其次，结合交通基础设施场景的特殊性，归纳了当前InSAR应用中存在的主要问题，包括因弱散射目标导致的相干性不足、桥梁等设施的空间非连续形变引起的相位解缠误差，以及大气湍流对毫米级监测精度的严重干扰等。围绕上述问题，已于研究提出了多种改进思路，如相位优化、局部解算与外部约束结合、大气延迟建模与多源辅助数据融合等，这些方法在一定程度上提升了监测结果的可靠性与适用性。最后，结合作者团队在不同类型交通基础设施监测中的典型应用案例，展示了时序InSAR技术在该领域的应用潜力，并进一步探讨了未来的发展方向。总体而言，InSAR技术在交通基础设施监测中已展现出广阔前景，但其方法与应用仍需不断完善，以更好地支撑交通安全管理与风险防控。关键词：InSAR;交通基础设施;形变监测;道路沉降;桥梁监测;机场沉降161|732|0更新时间：2026-04-24
研究综述
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摘要：大气延迟是合成孔径雷达干涉测量InSAR（Interferometric Synthetic Aperture Radar）的主要误差源之一，对其进行高精度改正是提升InSAR应用可靠性的关键。基于外部数据（如成像光谱仪、气象模型产品等）进行InSAR大气改正是当前应用最为广泛的技术手段。在中国第一代全球大气和陆面再分析产品CRA（China’s First Generation Global Atmosphere and Land Reanalysis Product）基础上，新一代中国全球大气再分析产品CRA1.5（China Meteorological Administration Global Atmospheric Reanalysis Version 1.5，CMA-RA V1.5）提供了逐小时更新、水平分辨率达10 km、覆盖1979年至今的全球三维大气参数。本文首次将CRA1.5产品应用于InSAR大气延迟误差改正，并对其性能进行系统性评估。首先采用分层积分方法对再分析数据中的位势高度、温度及比湿参数进行高分辨率垂直插值，精确估计天顶对流层延迟；进而结合迭代对流层分解模型，将离散对流层延迟插值为空间连续延迟场，用于改正干涉相位中的大气信号。在中国山东省与美国加利福尼亚州两个研究区，利用2021年—2023年哨兵一号卫星数据，生成共870幅干涉图，从相位统计量、空间结构与地形相关性等多个维度构建综合评估体系，全面检验了CRA1.5的改正性能，并与广泛应用的第五代欧洲中期天气预报中心气候再分析数据ERA5（Fifth Generation ECMWF Atmospheric Reanalysis of the Global Climate）和通用型卫星雷达大气改正系统GACOS（Generic Atmospheric Correction Online Service for InSAR）进行了对比。结果表明，CRA1.5可显著降低干涉图相位标准差（两个研究区内平均降幅超过30%），有效抑制长波大气信号及高程相关误差，综合性能与ERA5和GACOS相当。CRA1.5具备优良的时空一致性与可靠性，能够有效削弱InSAR大气延迟误差，为中国发展自主可控的高精度大气改正技术提供了重要数据支撑，对推动国产再分析资料在遥感定量化应用方面具有重要意义。关键词：InSAR;对流层延迟;大气改正;CRA1.5;统计评估;相位标准差;空间结构函数128|144|0更新时间：2026-04-24 -
摘要：岩溶塌陷是全球重要的地质灾害之一，其在自然地貌区的时空演化规律和形成机制复杂。尽管分布式散射体干涉测量（DS-InSAR）技术在复杂岩溶环境中具有应用潜力，但其在低相干、非城区地貌条件下仍面临同质像元识别精度有限和时序相位解算不稳定等难题。为此，本研究提出一种动态置信区间的改进同质像元识别算法（D-HTCI），通过逐像素动态更新参考均值与置信区间，有效克服了传统方法在低相干背景下的局限性，提升了DS点提取精度与时序相位解算的稳定性。以死海沿岸岩溶区为研究对象，基于2016年—2024年间获取的242景Sentinel-1A影像数据，结合序贯DS-InSAR方法实现长时序相位优化解算，成功重建了连续、高密度的地表时序形变场。结果表明，共获取有效监测点约83.2万个，较PS-InSAR方法和传统DS-InSAR方法分别增加了36.7万和15.3万个；研究区形变速率主要介于-120—20 mm/a之间，其中以死海西南沿岸岩溶塌陷区沉降最为显著，最大累计沉降量超过800 mm。典型点位的InSAR时序形变与同期死海水位变化呈高度线性耦合（R²>0.98），揭示了地下水位持续下降驱动盐层溶蚀是死海地表塌陷的核心机制，即咸淡水界面随水位下降持续下移，诱发盐层空洞的发育扩展并最终引发塌陷。研究表明，D-HTCI与序贯相位优化的结合不仅提升了DS-InSAR技术形变监测在自然地貌区的可行性，也为深入理解死海地区岩溶塌陷灾害的时空演化规律及其关键水文地质驱动机制提供了重要的数据支撑与理论参考。关键词：岩溶塌陷;动态置信区间;同质像元识别;DS-InSAR;地表形变监测;水位变化244|198|0更新时间：2026-04-24 -
摘要：陆地探测1号（LuTan-1，LT-1）卫星作为中国首个L波段干涉测量卫星星座，凭借其长波长穿透性强和高时空分辨率的优势，为广域地质灾害监测提供了新的机遇。然而，卫星运行初期存在的实时轨道精度不足、影像分幅不规则以及影像间有效重叠率低等问题，制约了其在广域尺度的应用潜力。针对上述问题，本研究提出了一种顾及影像重叠率的广域LT-1卫星数据处理方法。首先，将影像按轨道分类，在时空基线约束的基础上，引入影像间重叠率约束，以优化同一轨道内不同分幅影像的干涉网络构建。随后，利用干涉图堆叠（Stacking）技术获取形变速率，并通过区域网平差技术实现不同轨道形变结果的无缝拼接。在此基础上，针对形变显著的重点区域，进一步采用小基线子集（SBAS-InSAR）技术进行精细化时序形变反演。并以三峡库区重庆段（包括云阳、奉节、巫山）为例的验证结果表明该方法的影像利用率较传统分幅分类构网策略提高62%，形变监测精度达到6.1 mm/a，显著优于传统策略中精度最优覆盖的10.7 mm/a。滑坡探测结果显示，LT-1升轨和降轨数据分别比Sentinel-1多识别57处和63处疑似滑坡隐患点，充分展现了L波段SAR卫星在复杂地表环境下的独特优势。综上，本研究提出的方法有效解决了广域LT-1数据处理中的效率与精度难题，显著提升了该卫星数据在广域地质灾害监测中的应用价值。关键词：广域InSAR;陆探1号;重叠率约束;形变监测;滑坡识别;三峡库区;干涉图堆叠;L波段484|591|0更新时间：2026-04-24 -
摘要：涪城一号作为中国首颗具备干涉测量能力的商业SAR卫星，与神启号卫星作为星座协同运行，可为冰川与地质灾害的高精度监测提供新的技术途径，目前其冰川流速监测能力分析评估较为缺乏。本研究基于2023年10—11月涪城一号与2025年1—3月神启号获取的西藏自治区林芝市色东普沟流域SAR数据，结合同期Sentinel-1影像，采用像素偏移追踪POT（Pixel Offset Tracking）方法和DInSAR技术提取不同场景下的冰川表面流速，并开展系统性对比分析。POT监测结果表明：涪城一号与神启号凭借其高空间分辨率，在小尺度冰川POT位移监测中显著优于Sentinel-1，成功识别出6处冰川运动信号，最大运动速率达90 cm/d。而低分辨率的Sentinel-1数据采用满足小尺度冰川窗口无法提供足够的信息来准确识别偏移。在DInSAR干涉测量中，神启号卫星影像的重轨干涉对空间基线仅为13.89 m，远低于同期Sentinel-1基线长度，结合其高分辨率特性，表现出更优的干涉效果。但在冰川缓慢运动时期，采用短基线的Sentinel-1数据干涉效果有提升空间。在典型冰川流速监测中，涪城一号与神启号所获边界清晰度与位移特征均更符合实际冰川动态，表明了其在冰川运动精细化监测方面具有较大潜力。本研究系统评估了涪城一号与神启号在冰川监测中的综合性能，证实了其在冰川运动精细监测中的有效性与应用潜力，为发展高精度冰川遥感监测体系提供了重要依据。关键词：涪城一号;神启号;Sentinel-1;冰川流速;色东普;像素偏移追踪0|0|0更新时间：2026-04-24 -
融合区域生长的动态同质像元选取算法 AI导读
摘要：同质像元选取是分布式散射体合成孔径干涉雷达DS-InSAR（Distributed Scatterer Interferometric Synthetic Aperture Radar）的关键步骤，直接影响后续相位优化的精度和可靠性。基于现有同质像元选取算法在影像数量少、Ⅰ类误差和Ⅱ类误差平衡等问题上的不足，提出了一种融合区域生长的动态同质样本选取算法DCGS（Dynamic Center Growing Selector）。该算法首先根据似然比检验选择初始局部同质点集，然后基于区域生长思想由内向外动态更新参考像元，最后利用Gamma检验判定同质像元归属。根据蒙特卡洛模拟实验结果表明，本研究DCGS算法在6个样本条件下的平均标准差（STD）均值为0.014，相较于广义似然比检验GLRT（Generalized Likelihood Ratio Test）、Kolmogorov‒Smirnov（KS）检验、BWS（Baumgartner-Weiss-Schindler）检验、置信区间假设检验HTCI（Hypothesis Test of Confidence Interval）算法分别提升了68.4%、63.2%、67.9%和10.7%。利用河北省雄安地区的Sentinel-1影像完成了真实实验验证，结果表明：DCGS算法的相位差之和SPD（Sum of the Phase Differences）、相位标准差PSD（Phase Standard Deviation）以及残差点数RPN（Residue Point Number）均取得最低；相比于HTCI算法，分别实现了2.6%，8.9%和18.4%的性能提升；在噪声抑制、分辨率保持和对样本变化的鲁棒性方面优于BWS检验和HTCI算法。关键词：分布式目标;DS-InSAR;同质像元选取;区域生长;非参数假设检验;形变监测111|246|0更新时间：2026-04-24 -
摘要：随着水利基础设施的投入运行，不少位于库区的斜坡在受到库水位的波动影响下往往会发生变形破坏，这严重影响到了水利设施的安全运行，并将可能带来更为严重的次生灾害。因此，开展精准的滑坡易发性评价对库区滑坡灾害的风险防控至关重要。为此，本研究以三峡库区秭归—巴东库岸段为研究区开展了精细化的动态滑坡易发性评价研究。首先，基于长期的滑坡野外调查以及历史资料分析构建起详细的滑坡数据库；其次，选取高程、坡度、地层岩性等16个影响因子构建滑坡的易发性评价指标体系并结合集成机器学习开展初步滑坡静态易发性评价。在此基础上，采用小基线集（SBAS）InSAR技术获取研究区的长时序的地表形变信息，并建立易发性等级评价结果和SBAS形变速率结果的优化矩阵，以此获取静态预测与动态形变信息相耦合的易发性评价结果。研究结果表明：（1）极高和高易发区主要集中分布在长江及其支流沿岸，高程、植被覆盖度、河流距离和降雨量是滑坡空间发育的主控因素；（2）相较于基础模型而言，集成学习模型可以有效的综合基础模型的优势，得到最优的建模精度（AUC=0.954）；（3）耦合时序InSAR的动态滑坡易发性结果可以有效修正静态易发性评价结果中存在的假阴性和假阳性误差。本研究有助于提高滑坡易发性建模的精确度与时效性，为水库滑坡灾害风险的动态管理提供新的参考。关键词：滑坡;动态易发性;机器学习;集成学习;时序InSAR;三峡库区0|0|0更新时间：2026-04-24 -
摘要：城市地表及基础设施形变监测对城市安全运行具有重要意义。合成孔径雷达干涉测量技术InSAR（Interferometric Synthetic Aperture Radar）是城市形变监测的重要手段之一。在复杂城市场景中，传统永久散射体InSAR技术PS-InSAR（Permanent Scatter InSAR）易受大气延迟影响、高估相位噪声水平；基于PS弧段的InSAR技术PSP-InSAR（PS Pairs InSAR）通过解算点对参数，可有效提取高质量监测点，但在算力有限时，点对搜索覆盖不足。为此，本文提出一种基于密集弧段连接的时序InSAR方法（Exhaustive Pairs InSAR，EP-InSAR）。该方法首先采用顺次基线连接策略，抑制时空双差相位形变分量，允许仅开展一维弧段参数解算，显著提高计算效率；然后设计双阈值驱动的迭代网络扩张算法，实现对高质量点对的近似穷举，减弱对相位质量幅度先验的依赖，充分发掘稳定监测点；最后，剔除高程与热胀冷缩项获得低频干涉图序列，提取形变时间序列产品。依据上海地区TerraSAR-X（TSX）数据进行实验，结果表明，EP-InSAR方法有效提升了监测点覆盖率，能够筛选出大量不符合传统幅度先验的高质量监测点，其中29.3%监测点的振幅离差指数>0.6；在3000×3000的处理窗口内，提取由6000万条高质量弧段连接的91万监测点，为监测点参数解算提供大量多余观测；最终，发现多处可与卫星历史影像印证的局部形变隐患点。综上，本文提出算法的整体流程已初步实现并行优化，具备工程应用可行性，有望在城市建筑形变普查和健康监测中应用推广。关键词：城市形变监测;InSAR;EP-InSAR;弧段网络扩张;局部非线性形变;永久散射体0|0|0更新时间：2026-04-24 -
摘要：基于多基线干涉的层析合成孔径雷达TomoSAR（Synthetic Aperture Radar Tomography） 通过单天线重复航过或多天线单次航过获取多基线观测数据，在高程向形成第三维合成孔径，从而具备三维成像能力并实现森林三维结构的精细重建。然而，轨道间残余相位误差会引发层析谱的能量弥散与图像模糊，从而严重制约森林高度反演的精度与稳定性。此外，现有自聚焦方法在应对此问题时，常因相位误差中线性分量的干扰，产生不连续的层析剖面，不仅解译难度大，计算效率也较低。本文提出了一种基于子区域的对比度优化快速自聚焦SFCOA（Subarea Fast Contrast Optimization Autofocus）相位校正方法。该方法利用小尺度内相位误差的空间不变性，将传统逐像素优化转化为少量子区域的快速对比度最大化求解，显著降低了优化变量的维度；同时，借助相邻子区间的空间连续性构建链式初始化策略，大幅减少迭代次数与收敛时间。基于塞罕坝林场的机载P波段TomoSAR数据开展实验验证，结果表明所提SFCOA方法在不牺牲层析聚焦质量的前提下，其计算效率显著优于基于逐像元优化的PDCO方法，可将整景数据处理时间由小时级降至秒级。在森林垂直结构重建方面，与PSI、PGA及NC-PGA等方法相比，SFCOA所得层析成像结果的旁瓣水平更低以及主瓣展宽得到有效抑制，其层析功率谱的连续性也显著更优。在森林高度反演中，SFCOA相较于NC-PGA取得了更优的结果，其决定系数（R²）从0.516提升至0.609，平均绝对误差MAE（Mean Absolute Error）、平均绝对百分比误差（Mean Absolute Percentage Error，MAPE）与均方根误差 RMSE（Root Mean Square Error）分别从0.509 m、3.152%、0.627 m降至0.435 m、2.820%、0.526 m。所提出的SFCOA方法展现了效率与精度之间的优越平衡能力，为TomoSAR实现高精度三维森林测绘提供了一种高效的解决方案。关键词：层析SAR（TomoSAR）;相位误差校正;空不变假设;子区域分割;自聚焦;层析图;森林垂直结构0|0|0更新时间：2026-04-24 -
摘要：森林高度是表征森林垂直结构的重要参数，对于森林资源管理、碳循环及气候变化等研究具有重要意义。传统森林高度反演方法基于时间频率TF（Time Frequency）分析的雷达干涉测量InSAR（Interferometric Synthetic Aperture Radar）技术采用子视随机地体散射RVoG（Random Volume over Ground）模型，难以准确提取用于描述子视复相干系数几何分布的特征点，导致森林高度反演精度低。为此，本文提出了一种顾及子视相干集几何分布的时频InSAR森林高度反演方法。首先通过子孔径分解构建多孔径干涉相干矩阵，其次提出子视相干集概念并分析其几何轮廓分布特性，在此基础上利用相干集长轴获取更接近纯体去相干的复数观测和地表相位，最后采用固定消光系数法实现森林高度产品反演。采用欧洲航天局2016年在非洲加蓬共和国通过AfriSAR机载任务获取的全极化P波段SAR数据进行实验，实验区域覆盖Mabounie地区，验证数据采用全波形激光雷达LVIS（Land Vegetation and Ice Sensor）获取的LiDAR数据。实验结果表明，在40 m×40 m样地尺度下，本文单极化TF分析方法的森林高度估计精度（RMSE=8.54 m）比传统方法（RMSE=10.22 m）改善了34.44%，可达到与全极化方法相近的森林高度估计精度，可为大范围、低成本的森林监测应用提供可靠的技术途径。关键词：森林高度;雷达干涉测量（InSAR）;时频（TF）分析;子孔径分解;相干集;随机地体散射模型（RVoG）0|0|0更新时间：2026-04-24 -
摘要：相较于常规时序InSAR即TS-InSAR（Time series Interferometric Synthetic Aperture Radar）技术，相位梯度堆叠方法具有不依赖相位解缠、对大气误差不敏感、计算效率高且受失相干影响小等优点，在广域滑坡识别中具有重要应用潜力。然而，复杂山区地形对相位梯度堆叠结果的影响显著，易产生伪形变信号，制约其应用。针对上述问题，本文系统分析了InSAR几何畸变和DEM误差对相位梯度堆叠结果的影响机理，并提出相应的校正与抑制方法。针对地形起伏引起的几何畸变，提出一种顾及几何畸变的相位梯度堆叠方法，通过引入相邻像元对应的实地距离，统一相位梯度计算的空间基准，有效削弱透视收缩效应。在金沙江上游地区的实验证明，该方法在干涉图数量较少的情况下即可显著降低透视收缩影响，提高复杂山区地表形变的识别能力。实验结果表明，为保证识别结果的完整性，实际应用中相位梯度堆叠的干涉图数量宜不少于180幅。针对DEM误差，本文通过理论推导定量分析了残余地形相位在相位梯度堆叠中的传播特性，结果表明其影响程度与累计垂直基线绝对值成正比。通过优化干涉像对的基线组合、减小累计垂直基线绝对值，可有效抑制DEM误差引起的伪形变信号。理论分析表明，在使用SRTM DEM（标称高程精度约16 m）并对200幅Sentinel-1干涉图进行堆叠的情况下，当累计垂直基线绝对值控制在600 m以内时，DEM误差对相位梯度堆叠结果的影响已与随机噪声水平相当。进一步以汶川地震触发的大光包滑坡为例开展实证分析，验证了所提出方法在复杂山区滑坡识别中的合理性与有效性。关键词：InSAR;相位梯度堆叠;滑坡隐患识别;几何畸变;DEM误差;残余地形相位;地表形变探测0|0|0更新时间：2026-04-24 -
摘要：城市建构筑物变形危害居民生命财产安全及社会稳定，定期对其进行监测至关重要。时序InSAR技术能以较高精度进行大范围城市建构筑物形变监测，已有较多相关研究及工程化应用。不同分辨率SRA影像在城市形变监测中具有不同的优势，而关于此的对比分析还不足；此外，关于不同分辨率SAR影像在城市形变监测时尺度效应的相关讨论还较少见。因此，本文基于相同区域和监测时段的低、中、高3种分辨率SAR影像，利用PSInSAR技术，对不同分辨率SAR影像城市形变监测结果及尺度效应进行分析与讨论。结果表明，随着SAR影像分辨率的降低，受到尺度效应的影响，SAR影像观测目标变模糊，InSAR干涉相位形变信息精细化表征能力变差、相干性下降，PSInSAR技术监测到的局部形变最值下降、SAR像元与建构筑物结构对应性变差，PSInSAR技术城市形变精细化监测整体能力变弱。Sentinel-1数据城市形变监测能力较中、高分辨率数据更弱，特别是在局部形变及大形变监测方面存在不足；但对于大尺度形变的识别及监测，其可获得与高分辨率数据较近似的结果。关键词：城市形变监测;PSInSAR技术;尺度效应;SAR影像分辨率;InSAR形变监测223|229|0更新时间：2026-04-24 -
摘要：城市安全是保障城市稳定与可持续发展的基石，作为具备干涉测量能力的国产商业合成孔径雷达SAR（Synthetic Aperture Radar）卫星，涪城一号可在城市安全监测领域发挥重要作用，几何校正则是其中关键步骤。高精度的几何校正结果有助于准确关联影像像元与真实地物，对影像的语义分析、形变精准溯源和形变机理研究有着重要意义。几何校正的效果依赖于卫星自身的定位能力及精校正，本文首先利用角反射器评定了涪城一号条带模式下的无控定位精度。另外，针对当前几何精校正方法在城市场景成本高、精度低的问题，本文基于公开的道路矢量数据，提出了一种基于结构张量和相位一致性的粗—细双阶段匹配算法，通过二维定位误差解耦、偏移量单向搜索、密度聚类以及局部精细匹配，实现了涪城一号在城市地区的几何精校正。实验结果显示，涪城一号无控定位精度优于50 m；本文提出算法在与模拟SAR影像匹配方法、定位误差改正方法和光学—SAR影像匹配方法的对比中取得了最佳的效果，将实验区域内涪城一号定位精度提升至6 m。本研究为改善涪城一号卫星几何定位精度提供了可参考的技术途径，对于国产SAR卫星数据在城市地区的应用具有积极意义。关键词：合成孔径雷达;涪城一号;道路矢量匹配;几何定位;几何精校正;城市监测;结构张量;相位一致性0|0|0更新时间：2026-04-24 -
摘要：机载干涉合成孔径雷达InSAR（Interferometric SAR）在地形测绘与形变监测中具有重要应用。然而，当干涉相位中存在高条纹密度、低相干性或残差点密集等复杂情况时，基于传统加权方法的相位解缠算法仍易引发解缠误差大和解缠误差传播问题。针对上述不足，本文提出一种面向机载InSAR的多特征融合加权相位解缠方法，将SAR影像特征与干涉相位特征统一纳入权重建模框架。该方法通过对多源特征进行归一化表征，并结合不同区域的干涉相位结构与散射特性，自适应调控权重分配策略。同时，在迭代重加权最小二乘相位解缠框架下引入迭代方向权重，使权重能够随解缠过程动态更新，从而增强解缠过程的稳定性。基于机载InSAR实测数据的实验结果表明：所提方法在复杂干涉场景下能够有效提升相位解缠结果的连续性与鲁棒性。关键词：机载InSAR;相位解缠;相干性;多特征融合;干涉相位;范数优化;迭代重加权方法37|63|0更新时间：2026-04-24 -
摘要：作为湿地最重要的生态指标之一，水位直接反映了湿地的水文过程与生态格局，对其进行高效、准确的监测是湿地保护与恢复的关键。合成孔径雷达干涉测量InSAR（Interferometric Synthetic Aperture Radar）凭借其大范围、全天时全天候和高精度的优势，已被成功应用于湿地水位监测。然而，湿地内部水文连通性存在显著差异，导致传统InSAR技术在大范围水位解算时面临跨水文单元解缠误差以及水位基准不统一等问题。针对上述问题，本文提出了一种基于水文单元划分的短基线集干涉测量SBAS-InSAR（Small Baseline Subset InSAR）湿地绝对水位变化监测方法。首先，利用多期Sentinel-1 SAR影像和全球土地覆盖数据，综合分析研究区水文连通性，将其划分为多个独立的水文单元。进一步，在各水文单元内，构建短基线干涉网络获取相对水位变化时间序列，并结合水文站点数据进行校准。最后，采用最小二乘法获取绝对水位变化的时空分布。以美国路易斯安那州洪泛平原为试验区验证本文方法的有效性，实验结果表明：（1）水文单元划分能够显著提高时序解算的可靠性，总体均方根误差由13.20 cm降至4.03 cm；（2）堤坝与城市等阻隔物显著地改变了湿地水位的空间连续性；（3）C波段在湿地的相干性具有显著季节性差异，深冬—早春最高，夏末—初秋最低，主要受植被物候与淹没状态影响。本文基于水文单元划分的SBAS-InSAR技术可实现大范围、厘米级的湿地水位变化监测，为湿地水资源管理与生态保护提供一定的技术支撑。关键词：湿地;水文单元;SBAS-InSAR;多参考点校正;绝对水位0|0|0更新时间：2026-04-24
理论与方法创新
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摘要：川藏交通廊道地质环境复杂、边坡灾害点多面广，给公路、铁路工程的建设、运营构成重大安全风险。为满足交通基础设施在勘察、建设与运维各阶段的多元化信息感知需求，本文提出联合卫星与地基InSAR构建立体、动态的综合观测方案，以实现不同空间尺度（廊道—区段—工点）与时间频率（年度普查—季度巡检—连续监测）下的形变信息精准解析；重点构建了融合多轨道时序InSAR观测数据的三维形变解算框架与无迹卡尔曼滤波坡向形变精准提取模型，旨在结合卫星广域覆盖能力与地基雷达高精度、高采样优势，提升复杂山区交通工程灾害早期识别与风险防控的信息支撑与技术保障能力。为验证技术方案的可行性，围绕川藏交通廊道内的318川藏公路和在建重大铁路工程沿线区域，利用多种卫星时序InSAR方法配合开展线路廊道的地表形变时序监测和潜在边坡病害体解译识别，并在9·5泸定地震震中廊道区段重点开展了次生滑坡的解译判识和时序监测；针对关键桥隧工程的灾害防治需要，围绕金沙江桥址区上下游的高风险边坡开展了三维时序形变信息提取，并协同地基InSAR对重要隧址区的边坡蠕滑开展了多尺度监测应用与验证分析。相关研究和实践验证表明，卫星与地基InSAR应用于微小形变的监测具有时—空尺度和视角的优势互补性，本文提出的综合观测方案及川藏交通廊道多尺度应用验证结果，可为西部艰险山区的基础地质调查及防灾减灾相关研究提供参考。关键词：卫星InSAR;地基InSAR;川藏交通廊道;综合监测方案;地质灾害;三维形变;卡尔曼滤波0|0|0更新时间：2026-04-24 -
摘要：时序InSAR技术因具备全天候、全天时、高精度和高空间分辨率等优势，已广泛应用于桥梁结构健康监测。但在大型桥梁监测中，大量伸缩缝和显著的热胀冷缩效应会导致相位跳变，破坏传统解缠方法所依赖的空间连续性假设，从而难以准确反演形变。本文介绍了一种无需先验模型假设的自适应分段解缠时序InSAR算法：通过设定弧段误差阈值自动识别伸缩缝处的相位突变并实现网络分割，结合桥梁力学特性完成子网参考点选取和分段解缠，进而恢复相干点位移序列。以杭州湾跨海大桥为研究对象，利用13景PAZ X波段卫星影像对方法进行了验证。结果表明该方法能有效定位伸缩缝并实现稳定解缠，其适应性和稳健性优于最小费用流（MCF）算法。进一步分析发现，桥梁整体形变与温度高度相关（最高相关系数0.988）；在扣除热效应后，97.1%的相干点残余形变速率小于2 mm/a，仅个别路段呈现潜在非热源性变形。研究成果为大型桥梁健康监测提供了新的思路，有助于提升时序InSAR在基础设施监测中的可靠性与实用性。关键词：InSAR;分段相位解缠;桥梁形变监测;热胀冷缩形变;杭州湾跨海大桥0|0|0更新时间：2026-04-24 -
摘要：针对2015年深圳光明区（红坳堆土场）特大滑坡事故，现有研究主要使用光学影像、现场调查以及数值仿真等方法进行事后原因分析，然而，此前研究均未能获取滑坡前后的地表变化过程。本研究采用Cosmo-SkyMed雷达卫星影像对红坳堆土场进行时序监测，联合小基线雷达干涉测量技术（SBAS-InSAR）、阴影恢复三维雷达干涉测量技术（SAR-SFS）以及深度积分连续介质模型等技术，对2013年—2016年红坳堆土场滑坡前后的地表形变开展了时序分析以及数值仿真研究。首先获取了滑坡前后的地表沉降速率分布和时序曲线，发现地表形变速率范围约为［-40.7，64.3］mm/a，沉降主要分布在S9区域滑坡后缘。在此基础上，对事故现场进行数值仿真建模，使用SAR-SFS DEM减少地形误差，并通过多时期DEM增量和InSAR形变趋势对比还原滑前蠕变过程，将DEM作为原始地貌输入，通过深度积分连续介质模型和库伦模型计算坡面，并模拟了高速远程滑坡过程中的流体状态。结果表明，当孔隙水压力系数λ为0.6时，最贴合现场滑坡情况，其滑带面以上的滑体体积约3.60×106 m3，最大填土厚度62.7 m。滑坡体具有很强的流动性，滑坡在前50 s完成主滑，且后续仍有余滑持续，产生碰撞动量44000 kg·m/s，远超人员和建筑安全阈值，导致了灾难性后果。本研究从雷达遥感和数值仿真双视角揭示了深圳光明红坳堆土场的滑坡机理，表明超量堆填与孔隙水压力变化是滑坡灾害发生的主因，对于进一步了解堆土场滑坡的孕灾—灾变过程，尤其对滑前蠕变及影响因素的分析研究具有重要价值。关键词：光明滑坡;SBAS-InSAR;时序形变;数值仿真;滑前蠕变;滑坡机理;风险分析87|97|0更新时间：2026-04-24 -
摘要：中国天然气供需矛盾突出、调峰需求大，地下储气库已成为保障供气稳定的关键基础设施。然而，盐穴型储气库高压环境下的盐岩蠕变会引发显著地表形变，严重威胁储气库安全生产。因此，精细获取储气库地表形变信息，是保障其安全稳定运行的重要前提。本文基于全散射体InSAR（FS-InSAR）技术，利用79期Sentinel-1时序雷达影像，精细反演了某盐穴型储气库2021年8月—2024年8月的地表形变场，分析了储气库的形变空间分布差异，并结合注采气数据对比分析了储气库形变的时序演化特征。结果表明，FS-InSAR技术可获取水域、农田等分布较多的储气库区域高精度高密度的地表形变信息，实验监测密度达1121个点/km2，实现了除水体之外的全像素地表形变监测。28个水准数据验证显示，InSAR地表形变结果与水准测量的差值标准差为2.9 mm/a。该储气库不同区域呈现差异化地表形变特征，老腔区域发育一定程度的地面沉降，最大沉降速率达82 mm/a；新腔区域沉降相对较小，沉降速率多为10—20 mm/a，这可能与新腔采用天然气阻溶回溶、氮气阻溶水溶等先进造腔技术有关。时序上，地表形变呈显著周期性，与注采气活动高度相关，即注气阶段地表抬升，采气阶段下沉。本研究为储气库全域高风险形变区域的早期识别提供了重要参考，将有助于储气库注采气的科学调度与管理。关键词：合成孔径雷达干涉测量;全散射体;盐穴储气库;地表形变;注采气542|584|0更新时间：2026-04-24 -
摘要：若尔盖湿地分布有欧亚大陆最大的高寒冻融泥炭地，具有重要生态碳汇功能。冻融和碳循环过程均会导致地表形变，开展形变监测与分析可为研究冻融和碳循环过程提供重要依据，但当前对该区域地表形变的研究较为缺乏。本文首次以若尔盖高寒冻融泥炭地为研究区域，先期利用2020年1月—2022年12月间的升降轨Sentinel-1 SAR影像及SBAS-InSAR方法获取其地表形变，结合形变分量建模、趋势检验和地表覆盖类型深入探讨其时空特征、变化趋势及泥炭地健康状况。研究表明，该区域垂直向和东西向形变速率分别在-45—45 mm/a和-25—25 mm/a，呈现出沉降与抬升、线性累积与季节性变化以及垂直与水平形变并存的复杂特征，与冻融、碳循环、地温、降雨等因素密切相关，且不同地类形变趋势差异显著，主要与驱动因素的差异相关。本文首次揭示了若尔盖高寒泥炭地的复杂形变特征、变化趋势及影响因素，可为该区域生态功能与脆弱性评估提供科学参考，同时验证了SBAS-InSAR技术在大尺度冻融泥炭地地表形变监测中的有效性。关键词：SBAS-InSAR;冻融泥炭地;形变监测;形变时空特征;季节性变化;形变驱动因素;泥炭地健康状况评估217|1149|0更新时间：2026-04-24 -
摘要：合成孔径雷达干涉测量InSAR（Interferometric Synthetic Aperture Radar）技术虽然已经在滑坡隐患识别和监测中得到了广泛应用，但是整合InSAR数据处理、滑坡识别、三维形变监测，尤其是威胁对象分析的流程并不多。本文整合InSAR数据处理、滑坡识别和多维形变监测的流程，并将其应用于青海省化隆县。利用时序InSAR技术处理2021年1月至2023年6月成像的升降轨Sentinel-1影像，本文获取了化隆县的InSAR地表平均形变速率。结合InSAR结果、C指数与GoogleEarth影像共识别出334个滑坡隐患，其中升轨影像识别出233个，降轨影像识别出265个，164个滑坡隐患可以被升降轨影像同时识别到，滑坡隐患总面积约95.56 km2。54个滑坡隐患威胁到建筑物、11个滑坡隐患威胁到黄河/水库、两个滑坡隐患威胁到国道、12个滑坡隐患威胁到省道。识别出的滑坡隐患坡度分布在5°—40°，且近南北走向的滑坡隐患明显少于其他坡向的滑坡隐患。利用坡向平行流动模型APFM（Aspect Parallel Flow Model）计算了面积最大的初麻乡安具乎村滑坡的三维形变序列，并从理论上说明了APFM在滑坡呈近南北走向时，解算得到的三维形变场受观测值误差影响较大。分析发现安具乎村滑坡的水平形变远大于垂直形变，最大水平累积形变超过1 m。该滑坡威胁到两个村庄、一条省道和部分种植区，还需要进行持续性监测。本研究将为化隆县地质灾害防治提供参考，同时为类似滑坡隐患识别和三维形变监测提供技术支持。关键词：InSAR;SBAS;滑坡识别;C指数;滑坡监测;三维形变;化隆县;升降轨295|539|0更新时间：2026-04-24 -
摘要：在全球变暖背景下，冰川湖扩张所诱发的溃决风险日益加剧，持续、精准的冰川湖监测已成为灾害防控的关键。现如今，合成孔径雷达（SAR）凭借全天时、全天候及对云雾穿透的独特优势，已在复杂山区冰川湖研究中广泛应用；其高时间分辨率更使捕捉冰川湖季节动态变化成为可能。然而，SAR后向散射特征受冰川湖季节性冻融导致的识别误差尚未有效探讨，限制了SAR提取冰川湖的准确性。本文以贡措、郎措为试验区，联合Sentinel-1 SAR与多源光学影像，分析了2020年两湖面积变化，并探讨SAR特征对冻融过程的响应机制。结果显示：郎措较少出现季节性结冰，光学与SAR影像提取的湖泊面积基本一致；贡措则存在明显的季节性冻融差异，SAR影像提取的面积在1.85—2.65 km²波动，而光学影像则稳定在2.6—2.8 km²。进一步结合SAR强度与干涉相干性分析发现，贡措在每年11月至次年3月期间存在相对稳定的湖冰，是导致SAR与光学影像提取冰川湖提取差异的主要原因。基于这一发现，本研究通过分析不同状态下的SAR强度与相干性特征，采用经验性阈值有效划分了冰川湖水体与湖冰。综合贡措与郎措的监测结果可初步得知：SAR影像更适用于暖季无冰期冰川湖的监测，或适用于不发生显著季节性冻融的冰川湖研究；同时，SAR强度与干涉相干性结合能够为识别冰川湖是否存在稳定湖冰提供有效依据。关键词：冰川湖;面积演化;合成孔径雷达;后向散射强度;极化特征;干涉相干性;稳定冰检测99|250|0更新时间：2026-04-24 -
摘要：白鹤滩水电站作为国家重大工程，其库区地质条件复杂，蓄水后岸坡稳定性监测至关重要。传统InSAR技术依赖形变速率指标，难以揭示时序演变规律的问题，本文融合迁移学习与时间卷积网络（TCN），构建了一种时序形变模式智能识别模型，旨在提升库区形变演化特征的认知。研究利用2021年4月至2024年3月的Sentinel-1卫星数据，采用SBAS-InSAR技术反演获取整个库区的时序形变场，提出了一种“迁移学习增强的深度学习时序分类架构”：利用模拟样本数据进行预训练，再通过真实样本数据进行微调，研究建立了一个包含平稳、线性、阶跃、分段线性、幂次及未定义类的六维形变分类体系，并应用于白鹤滩库区的形变模式识别。结果表明：（1）库区97377个形变点分类统计显示：平稳型（45.6%）、分段线性型（24.4%）为主导模式，平稳型与低速率、高相干性显著相关；（2）石门坎滑坡受库水位滞时调控，抬升滞后蓄水峰值约2个月，野猪塘坡体呈现降雨触发的阶跃形变及水位—降水耦合的分段线性响应。本文突破了传统基于速率的单一分析框架，验证了迁移学习在降低时序标注成本方面的有效性，并表明多维形变模式解析能够为库区灾害风险的动态评估提供新的方法范式。关键词：时序形变分类;TCN;迁移学习;白鹤滩库区;SBAS-InSAR;深度学习;库岸滑坡;地质灾害监测0|0|0更新时间：2026-04-24 -
摘要：为深入分析2024年1月1日本能登半岛发生Mw7.5级地震发震机制和构造活动特征，本文依据ALOS-2 PALSAR-2卫星降轨影像、Sentinel-1/2影像，首先采用合成孔径雷达差分干涉测量D-InSAR（Differential Interferometric Synthetic Aperture Radar）、SAR像素偏移跟踪技术POT（Pixel Offset Tracking）和光学影像互相关技术OIC（Optical Image Correlation）获取本次地震的同震形变场；然后，基于最小二乘法解算三维同震形变场，并利用Okada位错模型确定本次地震的断层几何参数；最后基于分布式滑动模型反演本次地震断层面上的精细滑动分布，并计算同震库伦应力扰动。结果表明：（1）三维形变场表明，轮岛市产生了5 m的地表抬升，并在其西南部产生了大约1 m的南北向形变，沿海区域产生了大约2 m的东西向形变；（2）滑动分布反演结果揭示2024年能登地震是一次大型的浅源逆冲型地震，破裂断层主要为位于猿山和轮岛破裂区间的东北—西南走向的东南倾斜逆断层，地震破裂主要集中在0—10 km深度范围，最大滑动量达15 m，矩震级为Mw7.35；（3）同震库伦应力变化显示余震活动主要受应力触发，能登半岛沿海破裂段呈显著应力加载状态，具备未来孕震潜势。因此，后续研究可结合GNSS与地震波等多源数据以提升形变结果的可靠性，并融合深度学习方法提高三维形变解算精度以及断层几何参数精确估计，在此基础上发展耦合物理机制的动态模型，从而模拟同震形变触发次生灾害的链式演化过程，为灾后预警与风险防控提供量化依据。关键词：2024年能登地震;InSAR技术;同震形变场;像素偏移跟踪;滑动分布反演0|0|0更新时间：2026-04-24 -
摘要：多年冻土长时序和季节性形变准确估计及其驱动因素分析对于评估活动层厚度变化和冻土退化具有重要的意义。在本文中，提出了一种联合InSAR、RobustSTL和地理探测器的多年冻土季节形变提取和驱动因素分析框架。首先，利用时序InSAR技术提取多年冻土地表的时序形变；在此基础上，利用RobustSTL算法实现多年冻土季节性形变提取，并分析多年冻土季节性形变的变化特征；最后，基于地理探测器探索多年冻土季节性形变的驱动因素变化。本研究收集了黄河源地区2017年—2021年的Sentinel-1数据进行应用。结果显示，黄河源地区表形变速率分布在-30—20 mm/a之间，季节性形变变化范围在2—30 mm之间变化。通过地理探测器分析发现，NDVI、MAGT和坡度是影响地表形变较为显著的因素。不同因子对形变的影响之间并非独立的关系，共同影响地表形变的分布。关键词：多年冻土;InSAR;黄河源;形变;驱动因素;年平均地温;降雨0|0|0更新时间：2026-04-24 -
摘要：涪城一号是中国首颗具备干涉测量能力的高分辨率C波段商业SAR卫星，但其在矿区沉降监测中的监测性能尚缺乏对比性系统评估。本研究以山西大同煤田为研究区，采用小基线子集合成孔径雷达干涉技术SBAS-InSAR（Small Baseline Subset Interferometric Synthetic Aperture Radar）对11景涪城一号进行时序解算，并与Sentinel-1、陆探一号卫星结果对比。结果表明：在时序InSAR测量方面，涪城一号共识别出57处沉降区，能够全面揭示矿区沉降分布特征；针对小范围形变区（<0.1 km²）的识别，涪城一号探测到8处，而Sentinel-1未能识别，显示其高分辨率成像在小范围矿区沉降识别上的优势。此外，从形变速度对比来看，针对较低速率形变区，两类数据识别结果能保持良好一致性；而针对较高速率形变区，涪城一号凭借更高分辨率和更大的可探测形变梯度，能够捕捉到更准确的形变信号，特别是针对小范围快速形变，涪城一号测量精准度更高。多组卫星差分InSAR对比结果显示：涪城一号监测到的形变量始终大于Sentinel-1，并在一处小形变量区比陆探一号多捕捉约23 mm，表明其相较低分辨率的Sentinel-1能探测更大形变量级，相较L波段的陆探一号则对小形变量更敏感。在相干性方面，涪城一号在相干性0.6—1.0的像素点占比达12.53%，高于Sentinel-1的7.19%，显示其在同波段条件下相干性表现更优；但低于更长L波段陆探一号的22.43%。综上，涪城一号在矿区沉降监测中展现出对小范围形变的灵敏探测优势，并兼具较大形变量级监测与小形变量响应能力，本研究可为未来国产SAR卫星在矿区沉降监测的业务化应用提供参考。关键词：涪城一号;高分辨率商业SAR卫星;差分InSAR;时序InSAR;监测性能评估;矿区沉降监测0|0|0更新时间：2026-04-24 -
摘要：灾难性滑坡往往由活动滑坡发展而来，活动滑坡的早期识别能够有效支撑灾害及时防治，避免人员伤亡与财产损失。干涉合成孔径雷达InSAR（Interferometric Synthetic Aperture Radar）技术为活动滑坡识别提供了重要支撑，然而目前活动滑坡识别主要依据地表形变、地形地貌特征，依靠目视解译，在广阔区域应用时面临耗时、高漏检、高虚警的瓶颈。本文综合InSAR与空间分析方法自动提取地表有效形变区域，构建了涵盖孕灾、致灾、形变特征的隐患识别综合判据，建立了充分挖掘孕灾、致灾与滑坡形变之间多尺度非线性关系的深度学习AMRetNet算法，在滑坡活跃的广阔化隆县区域开展活动滑坡自动识别，识别出活动滑坡178处，新发现活动滑坡48处，提出的AMRetNet算法性能优于目前活动滑坡自动识别领域典型算法，包括Transformer、U-Net、CART和SVM。本文工作为大范围城镇区域活动滑坡自动识别和早期发现提供了重要支撑。关键词：InSAR;活动滑坡;孕灾致灾;活动形变;自动识别;深度学习;化隆县0|0|0更新时间：2026-04-24 -
摘要：为探究北京市平原区地面沉降的时空分布特征，选取2017年—2020年北京平原区的95景Sentinel-1影像，基于永久散射体合成孔径雷达干涉测量PS-InSAR（Persistent Scatterer Interferometric Synthetic Aperture Radar）技术获取地面沉降的监测结果，利用因素分解理论构建地面沉降时序模型，分析北京平原区地面沉降的时空演化特征。结果表明：（1）PS-InSAR获取的地面沉降结果发现北京平原区的地面沉降差异显著，形成了朝阳东部、通州西北两大沉降漏斗，期间最大沉降速率为93 mm/a；（2）本研究构建的基于因素分解的地面沉降时序模型TMLS-FD（Time-series Model of Land Subsidence based on Factor Decomposition），拟合精度较高，残差的数学期望接近于零，整体服从正态分布，未表现出系统性偏差；（3）地面沉降时序呈现明显的持续发展趋势，并叠加稳定的年周期性波动，但在不同沉降区域的趋势项与季节波动项的的特征强弱表现不同，严重沉降区以长期沉降趋势为主，轻微沉降区与非沉降区则以季节性波动为主；（4）研究区地面沉降的季节波动项具有典型的年周期波动特征，波谷主要集中在7—9月，占研究区内观测点的71%。其中，在顺义区东南部和平谷区等区域季节波动幅度较大，最大振幅可达20.13 mm。综上，本研究构建的TMLS-FD模型，可有效揭示北京平原区地面沉降的演化趋势和特征，为城市安全运行提供较为科学依据。关键词：北京平原区;地面沉降;永久散射体合成孔径雷达干涉测量（PS-InSAR）;因素分解;地面沉降时序模型;季节性形变;时空分布特征49|263|0更新时间：2026-04-24
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