地基sar干涉变形监测大气延迟误差校正研究.doc

地基SAR干涉变形监测大气延迟误差校正研究

2.37万字 63页 原创作品，已通过查重系统


摘 要
变形监测与分析是现阶段防灾减灾工作中切实可行、经济合理和安全可靠的重要手段之一。对重要区域及结构目标进行变形监测，并根据变形监测成果进行安全性分析及灾害预警以避免或减轻灾害损失，对人类的生产生活都有巨大的作用。
地基SAR（GB-SAR）是一种最近几年发展起来的地面微波定量遥感技术，它是进行区域性、全天候、全天时、定点连续形变监测的重要的方法。但是，在现阶段GB-SAR干涉测量的变形监测应用中仍然存在一些亟待解决的问题，影响了GB-SAR变形监测结果的准确性和可靠性、应用范围的推广以及与其它监测手段的融合。InSAR技术的进步和不断的推广应用过程中大气的作用对InSAR的影响越来越显著。GB-SAR变形监测视线向大气折射率变化导致的信号延迟对变形监测精度影响严重，必须采用适当的方法予以校正。
本文主要研究内容是：1.地基SAR的基本原理以及地基SAR的三种技术，包括步进频率连续波技术、干涉测量技术、地基合成孔径雷达成像技术。2.在研究地基SAR中的大气影响以及误差的基础上对当前利用温度、湿度、气压等数据进行校正以及PS方法校正，并对这两种InSAR大气改正的方法进行了介绍以及比较每种方法的优点以及不足。3.本文利用IBIS-L系统对隔河沿大坝的坝体及边坡进行了监测实验，并获得了温度、湿度、压强等外部因素，借助这些数据对位移进行了校正，获得校正后的位移，并用PS技术进行校正，PS技术要选取相对较稳定的点来辅助校正。通过实验，对这两种方法进行比较，获得结论。
本文的结构主要是：第一章，绪论。主要阐述了本文的研究背景和选题意义，总结了GB-SAR 系统及其干涉测量技术的国内外研究的发展现状和趋势。并在此基础上提出了本文的研究内容。第二章，GB-SAR 干涉测量原理。本章介绍了雷达信号处理涉及到的重要概念，阐述了 GB-SAR 干涉测量能够用于地表区域成像和形变探测的三大基本技术理论：步进频率连续波（SFCW）距离域高分辨率成像技术、合成孔径雷达获取方位向高分辨率以及微波信号干涉测量与形变提取方法。第三章，大气校正的方法及原理，阐述了利用外部辅助数据（温度、湿度、气压）校正的方法以及PS校正方法。第四章，GB-SAR隔河岩坝体变形监测实验以及数据分析。第五章，结论与展望。总结了全文的研究工作，同时对下一个阶段的研究工作进行了展望。然后是参考文献与致谢。附录一是英译中的文章。


关键词：变形监测；干涉测量；地基合成孔径雷达；大气扰动；大气校正；全局环境法；PS法