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多视角SAR数据联合反演滑坡时序三维形变


 多视角SAR数据联合反演滑坡时序三维形变

Retrieval of time series three-dimensional landslide surface displacements from multi-angular SAR observations


 成果信息

· Xuguo Shi, Lu Zhang, Chao Zhou, Menghua Li, and Mingsheng Liao, (2018). Retrieval of time series three-dimensional landslide surface displacements from multi-angular SAR observations,Landslides, first online 24 March, 2018, in press.

· DOI: 10.1007/s10346-018-0975-3

· 成果的项目支持:重点研发项目计划(项目编号:2017YFB0502700),自然科学基金项目(项目编号:61331016,41702376和41774006)和中央高校业务经费专项资助(项目编号:CUG170634)。


 团队成员

· 史绪国,博士,中国地质大学信息工程学院,副教授,硕士生导师,主要从事星载雷达遥感地质灾害监测算法与应用方面的研究,联系方式:shixg@cug.edu.cn

· 张路,博士,武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室,教授,博士生导师,主要从事雷达遥感数据处理与分析、遥感影像分类和变化检测等领域的研究。

· 周超,博士研究生,中国地质大学工程学院,主要从事地质灾害监测与预报预测方面的研究。

· 李梦华,博士研究生,武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室,研究方向为星载雷达干涉测量地质灾害监测。

· 廖明生,博士,武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室,教授,博士生导师。长期从事航空航天遥感影像信息分析与应用的理论与方法研究 ,主要研究兴趣为雷达干涉测量、极化干涉测量技术及其在地形测绘、地质灾害监测和基础设施安全等领域的应用。联系方式:liao@whu.edu.cn


 成果介绍

由于雷达观测几何的限制,InSAR技术只能获取飞行方向(方位向)或者观测方向(视线向)的地表变形,地表的三维形变对于非雷达遥感领域的人更加简洁直观。因此,如何利用SAR数据提取地表三维形变,将InSAR技术的受众进一步推广一直是研究的热点。

在获取连续变形地面目标时序三维形变时,由于不同数据集获取的时间不一致,不能直接进行时序三维反演。本文尝试利用两个不同视角降轨SAR数据集对形变敏感度的差异来提取地表时序三维形变序列,并将提出的方法应用于三峡树坪滑坡来进行验证。文中提出时序地表三维形变提取算法的策略是:(1)首先利用InSAR方法(例如:永久散射体干涉测量技术或像素偏移量追踪方法)估计得到地面目标的时序视线向和方位向变形;(2)利用地质灾害变形预测预报方法对地面目标的形变特点对上一步获取的时序变形序列建模,并获取每个数据集同一时间点的变形数据,进而根据几何关系获取三维变形。利用上述策略获取了三峡树坪滑坡时序三维形变,并与GPS监测数据做对比,取得了很好的一致性。


图1 树坪滑坡2009年2月-2010年5月累计变形,箭头表示水平方向位移,彩色点表示垂直方向位移。



图2 本文获取的时序形变与GPS监测数据做比较