卫星雷达遥感在滑坡灾害探测和监测中的应用:挑战与对策

卫星雷达遥感在滑坡灾害探测和监测中的应用:挑战与对策

论文摘要

将卫星雷达遥感应用于滑坡灾害的探测与监测,不仅可以从空间尺度上大范围捕捉到滑坡信号,而且可以从时间尺度上以较长周期追踪滑坡的运动状态。但是,卫星雷达遥感本身的局限性和滑坡所处的复杂地形环境使这一应用面临一些挑战。对卫星雷达遥感技术的4个主要挑战进行了总结与分析,同时给出了相应的解决方案:①通过提高卫星雷达影像的空间、时间分辨率,使用较长波段雷达信号或采用增强型时间序列分析技术,可降低密集植被覆盖对相干性的影响。另外,采用像素点偏移量追踪或距离向分频干涉测量方法,可克服传统干涉测量中大梯度形变引起的相位失相干。②大气延迟对卫星遥感的影响较大,尤其是地处山区的滑坡探测和监测,利用通用型卫星雷达大气改正系统可显著减弱干涉影像的大气信号并进一步简化时间序列分析,提高缓慢运动滑坡的探测和监测质量。③对于中等分辨率的雷达影像而言,利用数字高程模型可提前量化分析雷达几何畸变(如叠掩、阴影等)引发的滑坡探测监测的适用性;而对于高分辨率的雷达影像而言,利用机器学习方法无需外部高分辨率数字高程模型即可精确识别雷达影像的阴影和叠掩区并进行掩膜,从而大幅度提高数据处理效率。④针对高坡度地区残余的地形相位引起的解缠误差,可通过基线线性组合的方法予以减弱。此外,提出了一个基于多源对地观测的滑坡探测/监测系统框架,综合卫星雷达遥感与其他对地观测数据(如地基雷达、激光雷达、全球导航定位系统),搭建了一个自动化滑坡探测与监测系统。该研究旨在阐明卫星雷达遥感的优缺点,进一步深化其在滑坡灾害监测方面的应用和推广,引出未来侧重发展方向的思考与探讨。

论文目录

  • 1 挑战一:干涉去相干
  •   1.1 密集植被覆盖
  •     1) 选用成像时间间隔较短的SAR数据集。
  •     2) 使用波长较长的SAR系统数据。
  •     3) 选用高空间分辨率的SAR影像。
  •     4) 增强型InSAR时间序列分析。
  •   1.2 大梯度形变
  • 2 挑战二:大气干扰
  • 3 挑战三:斜视成像几何畸变
  •   3.1 SAR几何效应
  •   3.2 SAR适用性分析
  •   3.3 机器学习识别SAR几何失真区
  • 4 挑战四:地形效应
  • 5 展望与对策
  •   1) 数据平台。
  •   2) 处理平台。
  •   3) 产品发布平台。
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 李振洪,宋闯,余琛,肖儒雅,陈立福,罗慧,戴可人,葛大庆,丁一,张宇星,张勤

    关键词: 雷达遥感,滑坡探测,滑坡监测

    来源: 武汉大学学报(信息科学版) 2019年07期

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

    专业: 地质学,地球物理学,矿业工程,工业通用技术及设备

    单位: 英国纽卡斯尔大学工学院,长安大学地质工程与测绘学院,河海大学地球科学与工程学院,长沙理工大学电气与信息工程学院,国防科技大学电子科学学院,成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室,成都理工大学地球科学学院,中国国土资源航空物探遥感中心,应急管理部国家减灾中心,中华人民共和国民政部

    基金: 英国自然环境研究理事会项目(come30001,NE,K010794,1,NE,N012151,1),欧洲空间局龙计划-4项目(32244),国家自然科学基金(41804005)~~

    分类号: P642.22;P627

    DOI: 10.13203/j.whugis20190098

    页码: 967-979

    总页数: 13

    文件大小: 5998K

    下载量: 1485

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