Исследование влияния рельефа и методов коррекции в наслоении градиентов фазы InSAR

FENG Bin ,  

LI Menghua ,  

WEI Lei ,  

HUANG Cheng ,  

TANG Bohui ,  

摘要

По сравнению с обычной временной серией InSAR, а именно техникой TS-InSAR (временная серия интерферометрического синтетического апертурного радара), метод наслоения градиентов фазы обладает преимуществами, такими как независимость от развертки фазы, нечувствительность к атмосферным ошибкам, высокая вычислительная эффективность и меньшая подверженность влиянию потери когерентности, что обеспечивает важный потенциал для широкомасштабного выявления оползней. Однако влияние сложного горного рельефа на результаты наслоения градиентов фазы значительно и легко вызывает ложные сигналы деформаций, что ограничивает применение метода. Для решения вышеуказанных проблем в данной работе систематически проанализированы механизмы влияния геометрических искажений InSAR и ошибок DEM на результаты наслоения градиентов фазы, а также предложены соответствующие методы коррекции и подавления. Для искажений, вызванных рельефом, предложен метод наслоения градиентов фазы с учётом геометрических искажений, который посредством введения дистанций на местности, соответствующих соседним пикселям, унифицирует пространственную базу вычисления градиентов фазы и эффективно ослабляет эффект перспективного сжатия. Эксперименты в верховьях реки Цзиньша показывают, что данный метод способен значительно снизить влияние перспективного сжатия при небольшом количестве интерферограмм и повысить способность выявления деформаций поверхности в сложных горных районах. Результаты экспериментов показывают, что для обеспечения полноты результатов обнаружения количество интерферограмм в наслоении градиентов фазы на практике должно быть не менее 180. По ошибкам DEM в работе проведён количественный анализ передачи остаточной фазовой ошибки рельефа в наслоении градиентов фазы на основе теоретического вывода; результаты показывают, что степень влияния пропорциональна абсолютному значению накопленной вертикальной базы. Оптимизация комбинации баз интерферометрических пар и уменьшение абсолютного значения накопленной вертикальной базы позволяют эффективно подавлять ложные сигналы деформаций, вызванные ошибками DEM. Теоретические анализы указывают, что при использовании DEM SRTM (номинальная точность высоты около 16 м) и наслоении 200 интерферограмм Sentinel-1, при контроле абсолютного значения накопленной вертикальной базы в пределах 600 м влияние ошибок DEM на результаты наслоения градиентов фазы сравнимо с уровнем случайного шума. Дополнительно в качестве эмпирического примера проведён анализ крупного оползня, вызванного землетрясением в Вэньчуане, что подтверждает разумность и эффективность предложенного метода в выявлении оползней в сложных горных регионах.

关键词

InSAR;наслоение градиентов фазы;выявление потенциальных оползней;геометрические искажения;ошибки DEM;остаточная фазовая ошибка рельефа;обнаружение деформаций поверхности

阅读全文

以上内容由讯飞翻译自动生成,翻译内容仅供参考。对于因使用本网站翻译内容产生的相关后果,本网站不承担任何商业和法律责任。

The above content is generated by Large Model Translation. The translated content is for reference only. We do not assume any commercial or legal responsibilty for any consequences arising from the use of our website