Метод обработки широкомасштабных данных LuTan-1 с учетом коэффициента перекрытия изображений: пример мониторинга оползней в участке Чунцин водохранилища Трёх ущелий

WANG Wenxin ,  

FENG Guangcai ,  

JI Yuanfa ,  

WANG Haiyan ,  

XIONG Zhiqiang ,  

CHEN Hesheng ,  

JIANG Hongbo ,  

HE Lijia ,  

摘要

Спутник LuTan-1 (LT-1) является первым китайским спутниковым созвездием с интерферометрией в L-диапазоне, обладающим преимуществами сильного проникновения длинных волн и высокой временно-пространственной разрешающей способности, что предоставляет новые возможности для мониторинга геологических опасностей на обширных территориях. Тем не менее, существуют проблемы, такие как недостаточная точность орбиты в реальном времени на начальном этапе эксплуатации спутника, нерегулярное деление изображений и низкий уровень эффективного перекрытия между изображениями, что серьезно ограничивает потенциал широкомасштабного применения. В связи с вышеуказанными проблемами в этом исследовании предлагается метод обработки широкомасштабных данных спутника LT-1 с учетом коэффициента перекрытия изображений. Во-первых, изображения классифицируются по орбитам (path), на основе временных и пространственных ограничений добавляются ограничения на коэффициент перекрытия для оптимизации построения интерферометрической сети между изображениями разного деления внутри одного орбитального пути. Затем с помощью технологии стекинга интерферограмм (Stacking) получают скорость деформации, а с помощью региональной сетевой балансировки достигается бесшовное объединение результатов деформации по разным орбитам. На этом основании для областей с выраженной деформацией дополнительно применяется технология малобазовой подвыборки (SBAS-InSAR) для точного временного восстановления деформаций. Результаты на участке Чунцин водохранилища Трёх ущелий (включая Юньян, Фэнцзе, Ушань) показывают, что данный метод повышает использование изображений на 62% по сравнению с традиционной стратегией классификации делений (frame), а точность мониторинга деформаций достигает 6,1 мм/год, что значительно лучше традиционной стратегии с 10,7 мм/год. Результаты детекции оползней показали, что данные LT-1 на восходящей и нисходящей орбитах выявили на 57 и 63 подозрительных участков оползней больше, чем Sentinel-1, что полноценно демонстрирует уникальные преимущества спутников L-диапазона SAR в сложных наземных условиях. Предложенный метод эффективно решает проблемы эффективности и точности при обработке широкомасштабных данных LT-1, значительно повышая ценность применения этих данных при мониторинге геологических опасностей на больших территориях.

关键词

широкомасштабный InSAR;LuTan-1;ограничение коэффициента перекрытия;мониторинг деформаций;распознавание оползней;водохранилище Трёх ущелий;стекинг интерферограмм;L-диапазон

阅读全文