Resumo
As deformações nas construções urbanas ameaçam a segurança da vida e dos bens dos moradores, bem como a estabilidade social, tornando essencial a realização de monitoramento periódico. A tecnologia temporal InSAR pode monitorar deformações em construções urbanas em larga escala com alta precisão, havendo diversas pesquisas e aplicações industriais nesse campo. Imagens SRA com diferentes resoluções apresentam vantagens distintas no monitoramento das deformações urbanas, entretanto a análise comparativa ainda é insuficiente; além disso, há poucas discussões sobre o efeito de escala das imagens SAR de diferentes resoluções no monitoramento das deformações urbanas. Portanto, este artigo, baseado em imagens SAR de baixa, média e alta resolução para a mesma área e período de monitoramento, utiliza a técnica PSInSAR para analisar e discutir os resultados do monitoramento das deformações urbanas e o efeito de escala. Os resultados indicam que, com a redução da resolução das imagens SAR, devido ao efeito de escala, o alvo observado torna-se borrado, a capacidade de representação detalhada das informações de deformação da fase de interferência do InSAR piora, a coerência diminui, os valores máximos e mínimos das deformações locais detectadas pela técnica PSInSAR diminuem, a correspondência entre os pixels SAR e as estruturas das construções fica prejudicada, e a capacidade geral da técnica PSInSAR para monitoramento refinado das deformações urbanas enfraquece. A capacidade de monitoramento das deformações urbanas com dados Sentinel-1 é mais fraca que com dados de resolução média e alta, especialmente no monitoramento de deformações locais e grandes; contudo, para a identificação e monitoramento de deformações em larga escala, pode-se obter resultados próximos aos dados de alta resolução.
Palavras-chave
monitoramento de deformações urbanas;técnica PSInSAR;efeito de escala;resolução de imagens SAR;monitoramento de deformações InSAR
1 Introdução
Os edifícios urbanos, como veículos para a vida, a aprendizagem, o trabalho e outras atividades dos residentes, são uma parte importante da segurança pública. À medida que a urbanização da China avança, o volume de edifícios está aumentando. Incidentes de segurança relacionados com a construção de engenharia subterrânea, o uso de recursos subterrâneos e o envelhecimento dos edifícios ocorreram nos últimos anos, como o colapso do hotel Xinjia em Quanzhou em 2021.卢文刚和陈洋，2024Colapso de casa em Changsha em 2022银赛红，2023Em 2023, um edifício residencial em Tianjin será quebrado.Jiang等，2023Em 2025, as casas de Shenzhen caem desigualmente e as paredes quebram.中国快讯，2025 (Espere.
Para prevenir incidentes de segurança de edifícios semelhantes aos mencionados acima, é essencial uma extensa, regular, de alta precisão e eficiente monitoramento de deformação de edifícios urbanos. Os métodos tradicionais de monitoramento de deformação de edifícios incluem GNSS e medições de toda a estação, mas existem problemas como baixa eficiência, alto custo e difícil aplicação em larga escala. Como uma tecnologia de detecção remota de microondas ativa, a tecnologia de interferência de radar de abertura sintética Interferometric Synthetic Aperture (InSAR), especialmente a tecnologia de sequência temporal InSAR, é um instrumento importante para a formação de edifícios urbanos de grande escala e monitoramento de alta precisão.Ohenhen等，2025；Ma等，2019；Cigna和Tapete，2021；杨梦诗 等，2023）。
Em termos de monitoramento de objetos, a tecnologia InSAR em sequência cronológica já foi aplicada em casas (Ma等，2015Estradas (秦晓琼 等，2016Pontes (Qin等，2018 (Metrô)纪政楠 等，2025Aeroporto (Wu等，2020；冯瀚 等，2022Monitoramento e análise de diversas estruturas urbanas. Na área de monitoramento das cidades, a tecnologia InSAR foi aplicada em Pequim (赵峰 等，2022Xangai (廖明生 等，2012；冯瀚 等，2022Cantão (纪政楠 等，2025 (em Nanjing)Chen等，2017Cidades e Nova Iorque)Ohenhen等，2025Cidade do México (Cigna和Tapete，2021Cidades estrangeiras (Barcelona)Zhao和Mallorqui，2019）。 Em termos de tecnologia metodológica, a tecnologia InSAR de várias sequências temporais tem aplicações relevantes no monitoramento de deformação de edifícios urbanos, incluindo a tecnologia PSInSAR (Permanent Scatterers InSAR).Ferretti等，2001Tecnologia SBAS-InSAR (Small Baseline InSAR)Berardino等，2002Tecnologia StamPS (Hooper等，2004Tecnologia DS-InSARFerretti等，2011；彭锴 等，2023e a tecnologia InSAR de sequência temporal polarizada (赵峰 等，2022 (Espere. Nestas tecnologias InSAR em sequência temporal, a tecnologia PSInSAR é capaz de manter a resolução original da imagem SAR e tem um bom efeito de monitoramento de pequenas deformações, sendo uma das tecnologias InSAR mais usadas atualmente para o monitoramento de deformações de edifícios urbanos, e tem amplas aplicações em muitos monitoramentos de deformações urbanas em todo o mundo.
Quando a tecnologia PSInSAR é usada para o monitoramento da morfologia urbana, imagens SAR de diferentes resoluções espaciais podem ser usadas. Captura eficiente de imagens SAR de baixa resolução, ampla cobertura e fontes de dados gratuitas (por exemplo, imagens Sentinel-1 e NISAR); O monitoramento de imagens SAR de alta resolução é altamente refinado, mas com uma cobertura relativamente pequena e principalmente dados comerciais pagos. As imagens SAR de diversas resoluções têm vantagens no monitoramento da morfologia urbana, enquanto a análise comparativa sobre o monitoramento da morfologia urbana é insuficiente; Além disso, semelhante a outras técnicas de teledetecção, a diferença na resolução espacial da imagem SAR pode levar a uma mudança nos parâmetros da resposta da teledetecção e da inversão do alvo de observação, conhecidos como “efeitos de escala”.张兵 等，2025No entanto, as análises e discussões relacionadas com os efeitos de escala das imagens SAR no monitoramento da morfologia de edifícios urbanos são raras.
Portanto, este estudo baseou-se em imagens de baixa resolução Sentinel-1 (20 m x 5 m, 100 m2222222222222222222222222222222222222222222
2 Áreas de pesquisa e dados
O estudo foi realizado usando o modelo de agrupamento RCM (dados do modo Spotlight, posteriormente SL), o modelo de faixa RCM (Stripmap, posteriormente SM) e o Sentinel 1 (dados do Sentinel-1, posteriormente ST) em três diferentes resoluções de dados SAR da mesma cobertura e período de monitoramento em Vancouver, Canadá, para estudar situações regionais e cobertura de dados SAR como:Fig. 1mostrado.
A constelação de satélites RCM é composta por três satélites, RCM-1, RCM-2 e RCM-3, e o número de dados SAR em modo SL obtidos por RCM-1, RCM-2 e RCM-3 é de 13, 11 e 13 imagens, respectivamente, e o número de dados SAR em modo SM obtidos por esses três satélites é de 12 imagens. Os principais parâmetros dos dados SAR são:Table 1A distribuição do tempo de filmagem é comoFig. 1mostrado. deTable 1eFig. 1Pode-se ver que os três tipos de dados usados têm uma boa consistência no tempo de início e fim da filmagem e no momento da filmagem, e o número de imagens, o padrão de órbita, a banda de imagem e o ângulo de entrada são aproximadamente os mesmos, proporcionando uma melhor base para a análise posterior. Em termos de tamanho de imagem, 3 tipos de dados estão em alta (SL, 0,75 m2, melhor que 1 m2), média (SM, 9 m2, melhor que 10 m2), baixa (ST, 100 m2) 3 escalas de resolução, com melhor representação. Além disso, o estudo usou dados do SRTM DEM para remover as fases topográficas na fase de interferência, com mapas ópticos do Google Earth.
Table 1 The parameters of the employed SAR image
| SAR数据类型 | RCM聚束（SL） | RCM条带（SM） | Sentinel-1（ST） |
|---|
| 数量/景 | 37 | 36 | 36 |
| 拍摄时段 | 2021-12-04—2025-02-06 | 2021-12-17—2025-02-19 | 2021-12-19—2025-02-19 |
| 方位向分辨率/m | 0.5 | 3 | 20 |
| 距离向分辨率/m | 1.5 | 3 | 5 |
| 像元尺寸/m2 | 0.75 | 9 | 100 |
| 轨道 | 降轨 | 降轨 | 降轨 |
| 入射角/（°） | 23.7 | 35.7 | 38.8 |
| 波段 | C | C | C |
3 Métodos
Este estudo usou a técnica clássica PSInSAR para processar três tipos de dados de resolução para obter os resultados da monitorização da morfologia da sequência temporal da área de estudo, seguida de uma análise comparativa dos resultados da monitorização para discutir os efeitos de escala de imagens SAR de diferentes resoluções no monitoramento da morfologia de edifícios urbanos. Tecnologia clássica PSInSARFerretti等（2001）Introduzido em torno de 2000, consiste principalmente em cinco etapas: (1) atribuição de imagem SAR e geração de interferogramas diferenciais; Selecionar o ponto PS (Permanent Scatterers); 3) Inversão linear; (4) Inversão de deformação não linear; (5) Código geográfico, a seguir apresentado brevemente.
(1) Atribuição de imagem SAR e geração de interferogramas diferenciais. Em primeiro lugar, de acordo com a área de pesquisa N imagem SAR tempo, distribuição de linha de base vazia e outras circunstâncias para escolher uma imagem SAR como imagem principal e outras imagens como imagem auxiliar; Em seguida, todas as imagens auxiliares são atribuídas à imagem principal e re-amostradas; Finalmente, o tratamento de interferência de N-1 par de imagem principal e auxiliar aprovado e a eliminação da fase topográfica (obtida pela simulação de dados DEM de entrada) obteve N-1 interferência diferencial.
(2) Escolha o ponto PS. Com base na imagem de SAR de scene N após a aprovação, a seleção do ponto PS é feita usando a diferença de amplitude DA (Dispersion of Amplitude). A fórmula para calcular a diferença de amplitude de um imagem SAR é a seguinte:
no estilo,eO desvio padrão e a média que representam a amplitude da imagem SAR,exibido no n.O valor da intensidade do pixel na imagem SAR,Representa a média da amplitude da imagem SAR da imagem N. Usar todas as imagens式（1）Após o cálculo de DA, um limiar é definido e imagens DA menores do que esse limiar podem ser filtradas como pontos PS (imagens) envolvidos na inversão de transformação subsequente.
3) Inversão linear. Para qualquer metaimagem PS, a fase correspondente a um interferograma diferencial pode ser representada como：
no estilo,Fases residuais de topografia causadas por erros DEM,edeformação linear e deformação não linear,para atraso atmosférico,para a fase de ruído; Para o pixel PS, sua qualidade de fase é alta e pode ser ignorada.。Pode-se expressar mais como
no estilo,para comprimento de onda de radar,para a linha de base vertical,por erro DEM,para a distância do sensor ao alvo,para o ângulo de entrada.Pode-se expressar como
no estilo,representa a linha de base do tempo do gráfico de interferência,Indica o tamanho médio da taxa de variação.
com base em (2）—（4O modelo de fase de interferência diferencial e o gráfico de interferência diferencial N-1 gerado, usando o método de gráfico de ciclo bidimensional pode pesquisar para obter os erros DEM correspondentes a cada pixel PSe taxa média de deformação (Alteração linear). Em suma, é a configuração.eno espaço de solução bidimensional, através do passo de pesquisa definido para procurar um conjunto de valores ideais式（5）Coeficiente de coerência do modelo calculadoO maior.
4) Inversão não linear. Para o pixel PS, obtenha com base na etapa (3)e taxa média de deformaçãoE entãoede式（2）A fase de interferência diferencial é removida para obter a fase residualprincipalmente deformação não linear.Fase atrasada atmosféricaSim.Desenvolvimento de fase, filtragem de alta passagem no domínio temporal e separação de filtragem de baixa passagem no domínio espacialeobtenção de mudanças não lineares. Finalmente, soma a deformação não linear com a deformação linear invertida na etapa (3) para obter a deformação temporal completa do pixel PS.
5) Código geográfico. Utilização式（5）Coeficiente de coerência do modelo calculadoA seleção secundária de imagens PS que utilizam a filtragem DA mantém imagens PS maiores do que o limiar de coerência do modelo definido. Finalmente, com base nos parâmetros da órbita do satélite, o imagem PS é geocodificado para obter o ponto de medição PS sob o sistema de coordenadas geográficas (por exemplo, o sistema de coordenadas WGS84) e os resultados da monitorização da deformação da sequência cronológica correspondente.
4 Resultados e discussões
4.1 Análise de amplitude de imagem SAR
Escolha duas áreas locais típicas da área de estudo e desenhe três tipos de intensidade média de dados como:Fig. 2mostrado.Fig. 2Uma observação correspondente ao telhado do armazém, no geral, é o mecanismo de dispersão superficial e a intensidade da imagem SAR é fraca. O telhado do armazém é equipado com muitos equipamentos de ventilação de materiais metálicos, correspondendo à dispersão mais forte na imagem SAR, que pode ser observada a partir de três mapas de intensidade de resolução diferente, mas com a redução da resolução, a extensão espacial desse forte dispersor aumenta gradualmente e se espalha, tornando cada vez mais difícil corresponder com o terreno.Fig. 2observação de uma ponte, eFig. 2Da mesma forma, à medida que a resolução diminui, a estrutura e os detalhes da ponte são gradualmente perdidos e obscurecidos, e a correspondência da imagem SAR com a estrutura do edifício específico é enfraquecida. Os resultados acima mostram que imagens SAR de diferentes resoluções espaciais têm efeitos de escala ao monitorar alvos urbanos; Além disso, a informação da imagem SAR é um sinal de dispersão retrospectiva do alvo geográfico observado pelo sensor, tornando esse efeito de escala mais evidente do que as imagens de teleobservação óptica.
4.2 Análise de interferência
Para analisar a capacidade de interferência de dados SAR de diferentes resoluções em áreas urbanas, três tipos de dados foram usados para iniciar e terminar o tempo (Table 1As imagens de duas cenas são interferidas diferencialmente para obter 3 interferências diferenciais e, em seguida, são geocodificadas, o resultado é o seguinte:Fig. 3mostrado. Os contornos dos edifícios construídos em interferogramas SL de alta resolução são muito claros e permitem a observação de detalhes locais ricos, comoFig. 3 (d) No resultado SL, a ponte à esquerda pode ser claramente vista em ambos os lados de seu forte dispersor correspondente à fase de interferência, e as casas circundantes também são angulares; No interferograma SM de resolução média, os contornos da construção são relativamente vagos e as informações parciais de detalhes são praticamente perdidas.Fig. 3 (d) Como resultado do SM, as fases laterais da ponte não podem ser distinguidas e os ângulos da casa são confusos; Em baixa resoluçãoFig. 3 (d) No resultado ST, a informação do perfil do edifício é praticamente invisível e é difícil identificar a posição angular da casa.
Fig. 3A fase de interferência de uma área de deformação local, que é construída como uma fábrica de altura baixa, é mostrada, portanto, a faixa de interferência é principalmente a fase de deformação (monitoramento de deformação posterior também indica maior deformação aqui). Os sinais de deformação podem ser observados em todas as três fases de interferência de resolução, mas os detalhes do sinal de deformação se tornam mais claros e enriquecidos à medida que a resolução aumenta. Os resultados mostram que, devido ao efeito de escala de imagem SAR, as fases de interferência correspondentes aos edifícios urbanos ficam cada vez mais vagas à medida que a resolução diminui e os detalhes estruturais e morfológicos se perdem gradualmente.
CalculaçãoFig. 2Coerência de Fase Temporal (TPC) correspondente a 3 interferogramas de resolução na área da ponte médiaZhao和Mallorqui，2019O resultado é comoFig. 4mostrado. eFig. 3O fenômeno observado é o mesmo, com a melhoria da resolução, mais informações estruturais do edifício podem ser observadas. Além disso, comoFig. 4Como mostrado, imagens de SAR de alta resolução correspondem a mais pixels de alta coerência (TPC maior que 0,7) no interferograma, principalmente devido à diminuição da resolução da imagem SAR, o mecanismo de dispersão interna de cada pixel é mais complexo e pode conter mais tipos de mecanismos de dispersão, resultando em maior vulnerabilidade à distorção.
Informações estruturais claras em interferogramas de alta resolução, detalhes mais ricos e mais imagens de alta coerência são mais úteis para o monitoramento refinado de deformação de edifícios urbanos e também para a interpretação dos resultados de monitoramento de deformação InSAR. Isso será discutido mais adiante.
4.3 Análise dos resultados do monitoramento da deformação
Consultando os dados públicos do GNSS em torno da área de pesquisa, é possível descobrir que a deformação horizontal da região é muito pequena ( [2025-09-25]), para comparar melhor os resultados da monitorização PSInSAR de três dados, a análise posterior foi feita depois que a deformação horizontal foi ignorada e a deformação da linha de visão (LOS) do radar foi projetada para a direção vertical. Portanto, se não for especificado neste artigo, as deformações dadas são o resultado da deformação vertical após a projeção acima. A fórmula específica para ignorar a deformação horizontal e converter a deformação direcional de LOS em deformação vertical é a seguinte:
no estilo,para a mudança vertical,Alteração de direção de LOS para a inversão do PSInSAR,paraTable 1Dado o ângulo de entrada do radar.
Utilização da tecnologia PSInSAR em coerentes de coerência do modelo com base em três tipos de dados (式（5）O resultado do monitoramento da deformação a 0,8 éFig. 5Como mostrado, os resultados de monitoramento de deformação de três tipos de dados são mais consistentes, a maior parte da área de estudo é estável, existem deformações óbvias em várias áreas locais, com a deformação máxima de cerca de 20 mm / a. Os três dados obtiveram 84.833 (ST), 397.928 (SM) e 2.448.626 (SL) pontos de monitoramento PS válidos, respectivamente, resultando em 29 e 6 vezes maior densidade de pontos PS do que os dados ST e SM, respectivamente. deFig. 5Pode-se ver claramente que, com a melhoria da resolução, a densidade do ponto PS aumentou muito significativamente, tornando os detalhes de sedimentação da área de estudo mais ricos nos resultados SL. Além disso, comoFig. 5Os mapas de ampliação em ambos os lugares A e B mostram que pequenas áreas de sedimento não detectadas nos resultados ST podem ser bem detectadas nos resultados SL.
SeráFig. 5Os resultados de grandes áreas locais em I e II são apresentados em detalhe comoFig. 6mostrado. deFig. 6Nas duas áreas de sedimentação, uma maior gama de sedimentação pode ser monitorada por imagens de alta resolução; Além disso, a comparaçãoFig. 6Em várias áreas mostradas na elipse branca média, os dados SL monitoraram maior sedimentação do que os dados SM e ST, o que é mais evidente quando comparados com os resultados SL e ST. A análise das áreas de estudo e dados acima, com a melhoria da resolução espacial da imagem SAR, o fenômeno de maior deformação observada na mesma área é o resultado do efeito de escala da imagem de teledetecção. Em análise específica, as grandes deformações locais monitoradas em imagens SAR de alta resolução são "médias" e "borrosas" em imagens de baixa e média resolução com o aumento do tamanho da imagem, o que resulta em resultados de monitoramento de deformação relativamente pequenos.
Esses efeitos de escala das observações de deformação InSAR acima são devidos à deformação dos edifícios em áreas urbanas, principalmente em escala local ou estrutural; Dentro de uma imagem de baixa resolução, a "grande deformação" local e a "pequena deformação" ao redor são "médias", de modo que a deformação de toda a imagem se apresenta como "pequena deformação". Vale a pena notar que a "média" (efeito de escala) da deformação dentro da imagem discutida acima não é uma média simples da deformação de todas as partes da imagem, mas sim uma média ponderada ou síntese relacionada com fatores como a força da dispersão de todas as partes, relacionada com a força, estrutura, relação de localização da dispersão dentro da imagem SAR.
Fig. 6Os resultados da deformação da sequência temporal PSInSAR em 3 tipos de dados sobre os pontos característicos de sedimentação P1 e P2 são os seguintes:Fig. 7mostrado. deFig. 7Pode-se observar que os pontos P1 e P2 apresentaram uma tendência significativa de sedimentação durante o período de monitoramento, com sedimentação acumulada obtida em ambos os pontos PS SL maior do que os resultados dos dados SM e ST. Especificamente, para os dados de 3 pontos P1, a deformação máxima acumulada foi de -30 mm (ST), -35 mm (SM) e -45 mm (SL), e para os dados de 3 pontos P2, a deformação máxima acumulada foi de -42 mm (ST), -50 mm (SM) e -55 mm (SL), respectivamente. As razões para as diferenças acima são semelhantes às análises da subseção anterior, principalmente devido aos efeitos de escala resultantes de mudanças na resolução da imagem SAR.
SeráFig. 6Os dois edifícios (edifício 1 e edifício 2) indicados pelas setas brancas nas áreas médias I e II são exibidos em 3D para corresponder à deformação de pontuação PS, comoFig. 8mostrado. deFig. 8Pode-se observar que para os dois edifícios selecionados, no geral, o valor de sedimentação do ponto de medição PS SL> SM> ST; comparado com o Google 3D Maps descobriu que os resultados de imagem SAR de alta resolução podem corresponder melhor à estrutura local do edifício, como a estrutura proeminente da área da fábrica mostrada na primeira linha do retângulo vermelho, o ponto PS correspondente pode ser encontrado bem nos resultados SL, enquanto que os resultados ST e SM são mais difíceis de corresponder. Além disso, à medida que a resolução da imagem aumenta, a tecnologia PSInSAR para o mesmo edifício permite uma melhor monitorização do sedimento desigual correspondente a diferentes partes estruturais do edifício.
4.4 Análise de correspondência de pontos de PS e estruturas de edifícios construídos
Além das diferenças na densidade de monitoramento do ponto PS e no nível da variável inversa da análise acima, os resultados dos dados SAR de diferentes resoluções também diferem significativamente em termos de correspondência com a estrutura do edifício.Fig. 9Foram fornecidos 3 tipos de dados correspondentes às duas áreas de construção da área de estudo (comFig. 3Mesmo gráfico de interferência) ou gráfico de amplitude média. ComoFig. 9A linha branca trazida mostra que a estrutura sul do edifício apresenta uma alta relação de sinal e ruído em todos os três tipos de interferência de dados, e as faixas de fase de interferência do objeto para o objeto podem ser observadas; Mas à medida que a resolução diminui, o que corresponde a esta estrutura para a faixa de fase de interferência gradualmente se torna grosso, e a correspondência com esta estrutura também gradualmente se enfraquece (por exemplo:Fig. 9mostrado pela seta branca). Os resultados finais do monitoramento da deformação da região apresentam fenômenos semelhantes, tais como:Fig. 9Os resultados do ponto geocodificado PS de SL para ST apresentam uma tendência de "difusão" contínua (p.ex.Fig. 9com a seta vermelha), e essa tendênciaFig. 6também pode ser observado.Fig. 9d) Dada a amplitude média de outra área de construção da área de estudo e mapas de pontuação PS que possam ser observados eFig. 9b) Os mesmos fenômenos e leis não serão repetidos aqui.
Essa "difusão" do ponto de medição PS no espaço, com a diminuição da resolução da imagem SAR, também é devido ao efeito de escala de detecção remota. Há mais dispersores fortes nas áreas urbanas, e com a diminuição da resolução, um único imagem SAR contém mais dispersores fortes, e o sinal correspondente ao imagem SAR também muda de corresponder a um único ou a um pequeno número de dispersores fortes (estruturas locais) para ser determinado em conjunto por vários dispersores fortes (uma parte do edifício), levando a uma "confusão" do objeto de monitoramento do imagem SAR. Para o monitoramento refinado e a interpretação da deformação do edifício da construção urbana, é essencial corresponder e associar com precisão a deformação do ponto de medição do PS à estrutura específica do edifício, a partir deste ponto, o efeito de escala do ponto de medição do PS e do objeto de monitoramento também afetará o efeito do monitoramento da deformação da tecnologia PSInSAR.
4.5 Discussão sobre a capacidade de monitoramento de dados do Sentinel-1
O satélite Sentinel-1 é atualmente o único satélite que tira imagens regulares de SAR globais e tem acesso aberto aos dados (o satélite NISAR ainda está em fase de teste em órbita), mas tem uma resolução espacial relativamente baixa; Portanto, a análise comparativa com imagens de satélite SAR de alta resolução é essencial para sua capacidade de monitorar a deformação dos edifícios urbanos. Aqui, comparamos os resultados de monitoramento da morfologia obtidos nas áreas de estudo ST e SL. Para garantir a densidade e confiabilidade do ponto PS dos resultados de monitoramento de dados ST, o resultado com o limiar do coeficiente de coerência do modelo selecionado de 0,7 é comparado com o resultado com o limiar do coeficiente de coerência do modelo de dados SL de 0,8; Extraindo os pontos PS com taxa de deformação (vertical) inferior a -5 mm/a dos dois resultados acima como áreas de deformação monitoradas, o resultado é:Fig. 10mostrado.
deFig. 10Pode-se observar que ST também pode ser monitorada para a maioria das regiões de deformação monitoradas por SL, mas o volume de sedimentação observado em algumas regiões ST é relativamente pequeno, afetado pelo efeito de escala; Os resultados estatísticos do número de metais de cada grau de massa de sedimentação sãoFig. 11Os imagens com precipitação média anual superior a 14 mm/a representaram 18,2% e 16,2% dos imagens deformados extraídos de SL e ST, respectivamente. Além disso, em algumas áreas em que o espaço de deformação é menor e a distribuição de edifícios é mais complexa, por exemplo:Fig. 10Na área da ponte elevada mostrada pelo retângulo vermelho médio e na área ao longo da linha ferroviária mostrada pela linha trazida vermelha, o SL mostrou que os pontos de medição PS monitoraram a deformação, enquanto os dados ST mostraram quase nenhum ponto de monitoramento. Além disso, nas áreas de deformação monitoradas por dois dados, o SL resultou em densidade de ponto de medição PS maior.
Por meio da análise acima, pode-se ver que para o monitoramento de deformação de edifícios urbanos em grande escala, ST tem um melhor efeito de monitoramento, e até mesmo pode monitorar a maioria das áreas de deformação monitoradas por imagens SL (imagens SAR de sub-escala). Portanto, para o monitoramento de deformação de construções urbanas em grande escala, o uso de dados ST pode obter melhores resultados; No entanto, a resolução de dados ST é insuficiente para o monitoramento em escalas de nível monobloco que exigem um nível mais sofisticado e requerem imagens SAR de maior resolução para o monitoramento. Considerando o custo dos dados e os efeitos de monitoramento, é recomendado que, na aplicação de engenharia real, os dados ST gratuitos possam ser usados para monitorar e identificar áreas alvo em grande escala, com base nesta base, os dados SAR de alta resolução podem ser usados para monitorar e interpretar as áreas focais.
5 Conclusões
Este estudo utilizou três imagens SAR de alta, média e baixa resolução na área urbana de Vancouver, Canadá, comparando os resultados da monitorização da morfologia de edifícios urbanos com base em imagens SAR de diferentes resoluções espaciais, analisando e discutindo os efeitos de escala de diferentes resoluções espaciais de imagens SAR para a monitorização da morfologia de edifícios urbanos.
(1) A partir da amplitude da imagem SAR, fase de interferência, coerência, resultados de monitoramento de deformação, ponto de medição PS e correspondência da estrutura do edifício em 5 aspectos, a análise comparativa das diferenças dos resultados de monitoramento de deformação da imagem SAR de diferentes resoluções e o efeito de escala; Além disso, a capacidade de monitoramento de deformação de edifícios de construção de cidades de dados Sentinel-1 foi discutida.
(2) Ao usar dados SAR para monitoramento de deformação de edifícios urbanos, com a redução da resolução da imagem, afetados pelo efeito de escala, o objetivo de observação se torna obscuro, a capacidade de caracterização refinada da informação de deformação da fase de interferência se enfraquece, a coerência diminui, o valor máximo de monitoramento de deformação local diminui, o imagem SAR e a estrutura do edifício se alteram, a capacidade geral de monitoramento refinado de edifícios urbanos com o uso do PSInSAR se enfraquece.
(3) Os dados do Sentinel-1 têm uma capacidade de monitoramento de deformação de edifícios urbanos mais fraca do que os dados de alta resolução e média, especialmente em termos de monitoramento de deformação local e grande. No entanto, para o reconhecimento e monitoramento de grandes áreas de deformação em grande escala, os dados do Sentinel-1 obtêm resultados semelhantes a imagens SAR de alta resolução. Assim, recomenda-se a adoção de estratégias adequadas, combinadas com áreas e objetivos específicos de monitoramento, para o uso de imagens SAR de diversas resoluções para o monitoramento de deformação de edifícios urbanos, a fim de obter resultados de monitoramento econômicos e eficientes.
