[00145733]D-InSAR技术在地面沉降监测中的应用

1、课题来源与背景 由于地下水和矿产资源开发导致的地面沉降已成为影响和制约城市可持续发展的重要因素,如何对其进行及时、准确地监测是城市可持续发展的重要任务。目前区域性的地表沉降监测最常规的监测方法是利用GPS、全站仪等配合水准测量,该方法费时费力,具有一定局限性。D-INSAR具有全天时、覆盖广、面连续切高垂直监测精度的特点。基于生产项目应用方向,我院在公司立项,对该技术进行研究和应用,拟采用小基线D-INSAR方法,通过融合PS法和相干目标法的优点实现地面沉降反演,并利用研究区的水准实测数据进行分析验证。 2、研究内容 尽管GAMMA软件IPTA模块对相干点目标的分析方法已经成熟,但依然存在问题,主要是基线只用到了轨道数据回归分析没有考虑可用的点,单点相位解缠误差没有排除残差部分没有被分解为线型变形、大气扭曲等。本项目利用C++语言编程实现了基于高相干点目标的小基线D-INSAR方法,将地表形变反演分为两个部分,线性形变反演和非线性变形反演。将大气影响相位、非线性变形相位以及噪声相位分离出来。 3、研究成果 采用小基线D-INSAR方法和GAMMA干涉相干点目标分析的方法,反演了太原市2003-2007年长时间尺度的地表形变场,利用太原市水务局提供的11个水准点进行精度验证,除了水准点P1和P10偏差略大外,其余水准点相对误差都在5mm以内,本课题采用的小基线时间序列的D-INSAR方法比GAMMA点目标分析的PS-INSAR方法精度更高,可以应用于地面沉降监测。 4、社会经济效益和存在的问题 该技术在地面沉降监测领域具有广阔的应用前景,为大面积连续监测提供了可靠的技术支撑。但该技术仍面临着数据处理时间长、PS点探测密度和可靠性难以协调、观测形变为沿SAR视线向一维形变等问题,需要做进一步研究和探索。