合成孔径雷达干涉测量InSAR数据处理、地形三维重建、形变信息提取、监测等技术应用

合成孔径雷达干涉测量Interferometric Synthetic Aperture Radar, InSAR技术作为一种新兴的主动式微波遥感技术凭借其可以穿过大气层全天时、全天候获取监测目标的形变信息等特性已在地表形变监测、DEM生成、滑坡、火山活动、冰川运动、人工建筑物形变信息提取等多种领域展开了成功应用。InSAR作为一种新兴的空间大地测量技术克服了传统大地测量技术需要人工野外布点、空间分辨率低、成本高等缺点。InSAR已成为测绘、遥感、地球物理、地质工程、环境工程、土木工程、灾害监测评估、资源勘探以及地理信息工程等相关领域科学研究与工程实践的重要技术手段之一。1.掌握InSAR原理和技术方法及其应用2.以典型案例的讲课方式熟练掌握InSAR数据处理包括InSAR高程测量、DInSAR形变提取以及时序InSAR等的流程与方法为测绘、遥感、地球物理、地质工程、环境工程、土木工程、灾害监测评估、资源勘探以及地理信息工程等相关领域的科研与工程实践服务。专题一、InSAR技术应用现状分析及其发展星载与地基InSAR概述SAR系统星载SAR卫星与地基InSAR系统发展InSAR技术的应用现状分析专题二、InSAR原理、技术方法讲解InSAR成像原理InSAR成像特性InSAR技术1InSAR高程测量技术2DInSAR形变监测技术3时序InSAR技术InSAR的基本误差源1大气效应误差2地形相位误差3去相干4轨道误差专题三、数据处理环境建立与软件熟悉ENVI/SARscape安装(硬件环境要求内存 8G 及以上、硬盘空间 500G 及以上、处理器2GHz 及以上操作系统要求Windows 7/8/10/Server 操作系统)掌握ENVI软件相关功能掌握SARscape软件相关功能专题四、SAR影像数据获取、DEM数据获取、InSAR数据前处理技术【讲授与实操】SAR影像数据获取Sentinel-1卫星SAR影像数据下载精密轨道星历参数下载DEM数据获取ENVI/SARscape系统设置SARscape下数据导入【示例】以Envisat ASAR数据导入为例专题五、InSAR地形三维重建InSAR生成DEM数据处理1数据读取及预处理2影像配准与重采样3干涉图生成4去除平地效应5相位解缠6地理编码【示例】展示采用意大利高分辨率COSMO SkyMed CSKS2 SLC数据2011年提取北京地区的DEM【算例】采用覆盖Bam地区的Envisat ASAR数据2003年基于InSAR技术获取该地区地震前的三维地形DEM掌握采用SARscape生成DEM专题六、DInSAR形变信息提取DInSAR提取形变数据处理1DEM数据准备2轨道数据准备3SAR数据准备4二轨法差分处理5三轨法差分处理6结果输出与分析7DEM数据准备8轨道数据准备9SAR数据准备10二轨法差分处理11三轨法差分处理12结果输出与分析【算例1】利用覆盖广西玉林地区的哨兵-1A SAR数据2019年采用二轨法差DInSAR获取该地区地震前后的地表地形形变信息【算例2】利用Bam地区的Envisat ASAR数据2003、2004年采用三轨法差DInSAR获取Bam地震前后的地表形变信息掌握采用SARscape提取地表形变信息专题七、时序InSAR技术形变速率与形变时间序列信息获取PSInSAR数据处理方法SBASInSAR数据处理方法时序SAR影像数据准备精密轨道数据准备DEM数据准备基于Sentinel-1A 的PSInSAR数据处理1系统参数设置2SAR影像导入3影像裁剪4主影像选取与配准5差分干涉处理6PS点选取7相关噪声相位估计与去除8形变速率与形变时序获取9结果展示与误差分析【算例】利用覆盖北京地区的Sentinel-1A SAR影像2018年-2020年采用PSInSAR技术获取北京地区的地表沉降速率与沉降时间序列信息【示例】利用覆盖武汉地区的Sentinel-1A SAR影像2019年-2020年采用SBASInSAR技术获取武汉地区的地表沉降时空特征信息掌握采用PSInSAR/SBASInSAR提取形变时序信息专题八、星地InSAR技术监测案例分享基于MTInSAR与GRACE的北京地区地表沉降监测分析TSInSAR上海地区地表沉降反演分析SBASInSAR天津地区地表沉降时空演变分析PSInSAR深圳填海区地铁沿线监测GB-InSAR滑坡稳定性监测与预警地基InSAR技术高铁桥梁安全监测GB-RAR超高层建筑物动态特性监测