星載-地基雷達干涉變形監(jiān)測方法與應用

目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 研究的目的與意義 1
1.2 星載SAR干涉研究進展 2
1.2.1 星載InSAR變形監(jiān)測技術(shù)研究現(xiàn)狀 2
1.2.2 Sentinel-1 干涉技術(shù)研究現(xiàn)狀 4
1.2.3 InSAR技術(shù)用于橋梁變形監(jiān)測研究現(xiàn)狀 5
1.3 地基SAR干涉研究進展 6
參考文獻 7
第2章 SAR干涉測量變形監(jiān)測基礎 12
2.1 星載SAR干涉測量原理 12
2.1.1 星載SAR成像原理 12
2.1.2 星載SAR干涉測量原理及模式 14
2.1.3 星載SAR干涉變形監(jiān)測 18
2.1.4 星載SAR形變向量分解 20
2.2 星載SAR干涉測量數(shù)據(jù)處理 21
2.2.1 數(shù)據(jù)的選擇及讀取 22
2.2.2 影像配準和重采樣 22
2.2.3 干涉生成干涉圖 22
2.2.4 干涉圖相位解纏 23
2.2.5 地理編碼 24
2.3 幾種星載SAR 系統(tǒng) 24
2.3.1 ERS-1/2 24
2.3.2 ENVISAT 25
2.3.3 RADARSAT 25
2.3.4 ALOS 25
2.3.5 COSMO-SkyMed 26
2.3.6 TerraSAR-X 26
2.3.7 哨兵1號（Sentinel-1） 27
2.4 地基SAR變形監(jiān)測技術(shù)方法 30
2.4.1 地基SAR成像原理 30
2.4.2 地基SAR變形監(jiān)測原理 32
2.5 幾種地基雷達變形監(jiān)測系統(tǒng) 33
2.5.1 IBIS-S系統(tǒng) 33
2.5.2 LISA系統(tǒng) 34
2.5.3 IBIS-L系統(tǒng) 34
2.5.4 SSR系統(tǒng) 35
2.5.5 GPRI系統(tǒng) 36
2.5.6 RiskSAR系統(tǒng) 36
2.6 小結(jié) 37
參考文獻 37
第3章 SAR干涉時間序列分析法 39
3.1 SAR干涉局限性與時間序列分析 39
3.1.1 SAR干涉變形監(jiān)測的局限性 39
3.1.2 SAR干涉時間序列分析法 40
3.2 短基線SAR干涉變形監(jiān)測方法 41
3.2.1 基本原理 41
3.2.2 短基線DInSAR變形估計算法 43
3.2.3 相干系數(shù)與雙閾值法相干像元提取 46
3.2.4 殘余相位分離 48
3.3 PS-InSAR變形監(jiān)測方法 49
3.3.1 PS-InSAR變形監(jiān)測算法 49
3.3.2 振幅離差指數(shù)法PS點選取 51
3.4 鄰域差分InSAR時間序列分析 52
3.4.1 基于Delaunay三角網(wǎng)的鄰域差分原理 52
3.4.2 線性形變速率和DEM誤差估計過程 54
3.5 干涉相位重建 56
3.5.1 2D相位解纏 56
3.5.2 離散像元組網(wǎng) 57
3.5.3 1D檢核與校正 58
3.5.4 2D+1D相位解纏算例 60
3.6 小結(jié) 62
參考文獻 62
第4章 星載SAR大型橋梁變形監(jiān)測與分析 64
4.1 大勝關(guān)長江大橋概況 64
4.2 主橋變形時間序列特性分析與健康監(jiān)測 65
4.2.1 主橋變形時間序列特性 65
4.2.2 主橋變形建模與健康監(jiān)測 69
4.3 基于全橋變形模型的大型橋梁健康診斷方法 71
4.4 大勝關(guān)長江大橋變形監(jiān)測與健康診斷 74
4.4.1 SAR影像數(shù)據(jù) 74
4.4.2 星載SAR橋梁監(jiān)測的靈敏度分析 76
4.4.3 PS數(shù)據(jù)處理 77
4.4.4 擴展PSI變形結(jié)果 78
4.4.5 橋梁健康診斷 83
4.5 小結(jié) 86
參考文獻 86
第5章 地基雷達干涉變形監(jiān)測應用研究 89
5.1 IBIS系統(tǒng)監(jiān)測精度研究 89
5.2 IBIS系統(tǒng)信號靜雜波研究 92
5.2.1 靜雜波相位分量 92
5.2.2 靜雜波對變形相位的影響實驗 93
5.3 海量SAR影像相干目標提取研究 96
5.3.1 相干系數(shù)閾值法初選 97
5.3.2 振幅離差指數(shù)閾值精選 97
5.3.3 相干目標選取實驗與分析 97
5.4 穩(wěn)定點加權(quán)大氣延遲相位校正研究 102
5.4.1 穩(wěn)定點加權(quán)校正法 103
5.4.2 穩(wěn)定點加權(quán)大氣校正實驗 105
5.5 地基雷達變形監(jiān)測應用研究 108
5.5.1 南京眼步行橋環(huán)境振動監(jiān)測研究 108
5.5.2 大壩變形監(jiān)測應用研究 112
5.6 小結(jié) 116
參考文獻 117
第6章 總結(jié) 119