基于时序InSAR技术对昆明市东川区地表形变监测研究

论文摘要

昆明市东川区位于云贵高原,小江断裂带中北部。东川区由于其特殊的地理位置和独特的质地环境导致该地区地震、泥石流、山体滑坡等地质灾害频发继而成为制约该地区发展的主要因素。本文使用时序InSAR技术对云南省昆明市东川区城市区域及其周边山谷,采矿点等区域地表形变进行研究,根据对东川区及其附近区域形变的监测结果,结合小江断裂带活动特性、板块运动趋势、地质活动造成的灾害来分析造成该地区发生地表形变的因素。对该地区的灾害防治和地质活动预判有更深层次的理解。合成孔径雷达干涉技术（InSAR）不仅继承了光学遥感低成本、大面积成像等特点,并且具有全天时、全天候成像能力,使微波遥感越发成为一种独具优势的测量手段。国内外众多学者近几年的研究将微波遥感技术推向一个前所未有的新高度,使该技术除了在地形图测绘上有所建树,在观测由于不可抗力自然作用导致的形变有着巨大的优势,例如火山运动、地质构造运动、和冰川运动等。在地类识别和分类的研究中,微波遥感也几乎是最有效的方法。SBAS-InSAR技术作为雷达干涉测量中较为高效的手段,其主要选取空间时间基线较短的像对进行干涉,有效地解决了D-InSAR受时空、大气失相干的局限,在地表缓慢形变监测方面被广泛应用。本文利用ENVI SARscape平台和Sentinel-1数据,并辅以NASA提供的SRTM 30米精度DEM和谷歌地球提供的高清影像资料,对东川城区及其附近地区缓慢地表形变进行监测。在对影像干涉质量的变化上进行多次实验和分析,进而得到以下成果:（1）因受小江断裂带南北走向影响,主要形变发生在南北走向,而SAR数据在该方向形变不敏感,而SBAS-InSAR由于在此处较于传统D-InSAR方法有较好的效果。验证SBAS-InSAR技术在地质活动较为频繁的区域对地表形变的长期监测方面具有深远的发展潜力。（2）使用D-InSAR对影响相干性因素进行分析,并通过实验探讨阈值的选取,优化了针对东川地区SBAS-InSAR技术的流程。通过探讨不同地物类型的后向反射因素对相干性的影响,得出在植被覆盖率较高地区解缠效果差或不能解缠,而在东川城区,高山裸土区域相干性较好、生成形变沉降点密集且清晰。（3）使用SBAS-InSAR技术在水土流失严重、坡度起伏较大地区,使用不同的滤波器,不同的解缠方法进行试验,比较其结果认为Goldstein滤波法可以更好的控制噪声,最小费用流解缠方法解缠精度更好。（4）使用SBAS-InSAR技术对东川及其附近区域在空间和时间上的分布规律进行了讨论,对小江断裂带影响东川城区沉降及附近山谷区域的沉降、抬升等地质活动诱因进行分析,并认为地质灾害频发与该地区地质条件关系密切。对东川主城区、汤丹村、落雪铜矿等典型地区在时间序列上做分析,认为基于时间序列的地表监测在地质灾害周期性的探索中有指导性意义。

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文章来源

类型: 硕士论文

作者: 刘灏

导师: 袁希平

关键词: 地表形变,东川,相干性

来源: 昆明理工大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 自然地理学和测绘学,地质学,地质学,工业通用技术及设备

单位: 昆明理工大学

分类号: P237;P642.2

DOI: 10.27200/d.cnki.gkmlu.2019.001492

总页数: 80

文件大小: 7063K

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