基于双极化SAR数据的深圳市填海区域地表形变研究

论文摘要

以永久散射体（Permanent Scatterer,PS）技术与小基线集（Small Baseline Subsets,SBAS）技术为代表的时间序列InSAR（Synthetic Aperture Radar Interferometry）技术已经在地表形变信息获取方面取得了很大成功。但是在以往的应用中,人们在使用这些技术时往往利用单极化SAR数据或者不加选择的使用多极化SAR数据中的单极化信息进行研究,从而忽略了SAR数据中的极化信息对地表形变提取的影响。随着多极化卫星的陆续升空,未来遥感SAR领域内最有前景的便是探索极化SAR数据中极化信息对地表信息提取结果的影响。为此,本文旨在挖掘数据的极化信息,分析不同极化方式下地表信息获取效果,选取最优极化方式作为数据源进行后续处理,提升了极化SAR数据的利用效率并获取更高精度的地表形变信息。这是将极化SAR数据用于地表形变信息提取的探索性研究,扩展了极化SAR数据的应用范围,该研究也为今后使用更先进的极化SAR数据应用于地表形变信息获取提供启发。本文取得的研究成果如下:1.基于相干性选择出Sentinel-1A双极化SAR数据最优极化方式。利用DInSAR技术处理Sentinel-1A双极化SAR数据,分别获取不同极化方式在同一研究区域的干涉图、差分图以及地表形变提取结果。以相干性为选取标准进行对比分析,研究结果表明VV极化方式相比于VH极化方式而言干涉条纹更清晰更明显,VV极化方式SAR影像的相干性更高。VV极化方式峰值对应的相干性系数整体上比VH极化方式峰值对应的相干性系数高0.02,前者相干性在0.4以上的像素占比较后者高出5.9%;相干性在0.6以上的像素占比较后者高出5.6%;相干性在0.8以上的像素占比后者高出2.3%。结论得出使用VV极化方式数据在本研究区域地表形变提取方面优于VH极化方式数据。2.基于PSInSAR技术获取深圳市填海区2015-2018年间形变范围、形变特征、平均沉降速率和时间序列形变量。利用PSInSAR技术对覆盖深圳市主要填海区域包括宝安区、福田区跟南山区的21景Sentinel-1A双极化SAR的VV极化方式数据进行处理,获取其2015年至2018年间地表形变速率,分析了重点形变区域的时序形变特征,并且结合SBAS技术提取的地表形变信息结果,从形变速率场的空间分布跟时间序列地表形变量两个方面进行对比验证。成功地获取该地区的形变范围、形变特征、平均沉降速率和时间序列形变量等可靠结果。3.对造成深圳市填海区地表形变的具体原因进行分析。结合三个区域自身的地质水文条件与当地的政治经济因素分析不同区域地表形变特征对应的具体原因。研究结果表明:宝安区地表形变的原因包括工程降水导致的地下水水位下降,高大建筑物集群以及填海区域软土的主次固结沉降;南山区地面部分区域抬升是由于前海地区人工填土（石）特殊的地质因素,使得该地区地下水水位与大气补给和周边海水水力相联系,地下水水位抬高可能是引发该地区地面抬升的主要原因;福田区呈现的地表下沉则是与近些年深圳市大量的城市更新与旧城改造工程密切相关,大规模市政工程施工不仅对其自身地面标高产生变化,也影响着周围的建筑物。大规模城市更新活动也同样影响着宝安区与南山区。

论文目录

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 袁方

导师: 邹维宝

关键词: 填海区,地表形变,极化

来源: 长安大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 地质学,建筑科学与工程

单位: 长安大学

分类号: TU433

总页数: 74

文件大小: 9970K

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