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第1章 绪论1

1.1 引言1

1.2 星载SAR系统发展概述3

1.3 InSAR/D-InSAR技术研究概况6

1.4 时间序列InSAR技术及其研究现状8

1.5 本书内容安排及阅读建议12

1.5.1 内容安排和阅读建议12

1.5.2 进一步研读的参考书目和相关的信息12

参考文献14

第2章 InSAR/D-InSAR基本原理19

2.1 SAR原理和成像特点19

2.1.1 SAR成像原理19

2.1.2 典型地物散射机理及SAR相干成像特性22

2.1.3 SAR成像几何特性24

2.2 InSAR/D-InSAR技术的基本原理26

2.2.1 InSAR几何原理26

2.2.2 D-InSAR几何原理28

2.2.3 InSAR系统中的一些重要参数28

2.3 干涉图生成33

2.3.1 前置滤波34

2.3.2 影像配准34

2.3.3 干涉图和相干图的生成35

2.3.4 后置滤波36

2.4 相位解缠36

2.4.1 相位解缠问题的提出及基本解决思路36

2.4.2 路径积分和枝切法38

2.4.3 最小范数框架和最小二乘法相位解缠42

2.4.4 相位解缠最优化问题模型及统计费用网络流算法43

2.5 地表几何信息提取45

2.5.1 相位到高程的转化45

2.5.2 形变信息提取49

2.5.3 地理编码49

参考文献52

第3章 干涉相位与相干性分析55

3.1 InSAR/D-InSAR技术误差来源及模型55

3.1.1 卫星参数误差55

3.1.2 干涉相位误差57

3.2 相干性及相干分解分析58

3.2.1 相干性分析59

3.2.2 相干分解60

3.2.3 相干分解结果62

3.3 大气效应及其相位特性67

3.3.1 大气延迟信号分析67

3.3.2 大气信号的分布特性70

3.3.3 大气延迟对重复轨道InSAR测量的影响73

参考文献74

第4章 时间序列InSAR分析方法77

4.1 时间序列InSAR分析基本原理77

4.2 PS-InSAR方法78

4.2.1 PS-InSAR技术基本原理79

4.2.2 PS-InSAR技术流程81

4.3 SBAS方法83

4.3.1 SBAS方法的基本原理84

4.3.2 SBAS方法技术流程84

4.4 StaMPS方法86

参考文献88

第5章 短时间序列InSAR小数据集分析方法90

5.1 子孔径法提取相干点目标90

5.1.1 目标的散射机制和类别91

5.1.2 基于振幅信息的振幅离差点目标提取方法92

5.1.3 基于相干信息的时间相干系数点目标提取方法93

5.1.4 基于振幅和相位信息的子视相关点目标提取方法95

5.1.5 相干点目标提取方法特点和性能的比较与分析96

5.2 基于时序的干涉数学模型99

5.2.1 函数模型99

5.2.2 随机模型100

5.3 三维时空解缠102

5.3.1 基于时间维的相位解缠102

5.3.2 基于空间维的相位解缠103

5.3.3 结果精化处理105

5.4 小数据集时间序列InSAR处理流程106

5.5 基于ERS数据的地表形变提取实验111

5.5.1 实验区选择及形成干涉组合111

5.5.2 实验结果112

5.5.3 实验结果解译和验证114

参考文献117

第6章 基于最优干涉组合准相干目标分析方法119

6.1 相干目标和准相干目标119

6.2 最优干涉组合122

6.3 准相干目标分析方法123

6.4 QPS技术与StaMPS技术的比较及验证125

参考文献129

第7章 地形信息提取及DEM更新131

7.1 InSAR技术在DEM更新中的应用131

7.1.1 InSAR技术获取DEM的精度限制因素131

7.1.2 干涉图线性相位误差模型133

7.2 外部数据辅助下的InSAR DEM生成算法135

7.2.1 系统性相位误差消除136

7.2.2 高程粗差点滤除138

7.3 DEM生成结果与分析139

7.3.1 张北实验区140

7.3.2 三峡实验区143

7.4 新代星载InSAR的优势146

7.5 高分辨率SAR数据在地形更新中的应用实例149

7.5.1 实验区和数据149

7.5.2 大气相位的估计结果151

7.5.3 InSAR DEM精度评价154

参考文献157

第8章 上海地区沉降监测与评估159

8.1 上海地区地表沉降概况159

8.1.1 地质地貌背景159

8.1.2 上海地面沉降观测概述160

8.1.3 收集的实验数据介绍164

8.2 基于时间序列InSAR分析的上海地区沉降速率监测结果166

8.2.1 上海市1992～2000年ERS-1/2数据地表沉降量测结果166

8.2.2 上海市小数据集Envisat数据形变量测结果169

8.2.3 上海市2008～2010年TerraSAR-X数据地表沉降量测结果175

8.3 上海市地表沉降时空分布特点及原因分析177

8.3.1 上海市沉降原因概述178

8.3.2 实验区沉降原因分析181

参考文献187

第9章 三峡库区地表形变及滑坡监测188

9.1 三峡工程和库区概况188

9.1.1 三峡工程和库区概况188

9.1.2 本章采用的SAR数据190

9.2 基于Envisat ASAR数据的巴东地区形变监测191

9.2.1 巴东地区介绍191

9.2.2 数据处理与分析192

9.3 基于TerraSAR-X数据的秭归地区滑坡体监测194

9.3.1 秭归实验区介绍194

9.3.2 数据处理与分析194

9.4 不同波段InSAR数据比较与分析198

参考文献201

第10章 大型人工地物变形监测203

10.1 三峡大坝稳定性监测203

10.1.1 概述203

10.1.2 研究区域和研究数据205

10.1.3 数据处理及坝体形变量测结果207

10.1.4 小结213

10.2 上海地区海塘形变监测215

10.2.1 概述215

10.2.2 研究区域及EnvisatASAR数据集216

10.2.3 海塘监测结果217

10.2.4 结果分析与讨论222

10.3 高分辨率数据在人工地物形变监测中的应用223

10.3.1 概述223

10.3.2 实验数据和实验区选取224

10.3.3 结果分析224

10.3.4 小结227

参考文献228