城市InSAR地面形变监测

合成孔径雷达干涉测量(InSAR)技术作为一种新型空间对地观测技术，具有全天时、全天候的工作特性及较强的穿透能力，且不受观测条件限制，可实现大范围、高精确地表位置及变化信息的获取。本次形变监测采取多主影像组合策略，在形成干涉对时，对时间和空间基线距进行限制，得到一系列短基线差分干涉图，较好地克服了时间和空间失相干现象，且通过对各影像在滤波处理来提高相干性。为做好城市地表形变监测，采用高分辨率的陆探一号InSAR数据，开展城市的地表形变监测工作。

一、SAR数据源介绍

根据项目工作需求，综合考虑影像分辨率、空间覆盖、时间序列完整性、空间基线等因素，采用陆探一号L波段雷达卫星影像作为形变监测的数据源。采用的陆探一号卫星影像参数如表1所示。

表1 陆探一号卫星参数表

二、InSAR数据处理

以空间基线、时间基线、多普勒基线等基线和最短为原则，通过处理筛选最优公共主影像，其余影像作为从影像与之进行配准处理，本方法根据一定的时间和空间基线阈值限制将现有的SAR 数据进行组合。相干性实验表明，时间基线是影响相干性的主导因素，也是保证像对高相干性的先决条件。InSAR数据处理过程的时空基线分布如图2。

图2 时空基线图

 InSAR 时空基线图的横轴为影像获取时间，纵轴为空间垂直基线（单位：米，反映卫星两次成像时天线相位中心的垂直空间差异）。图中带编号的点代表 SAR数据。

结合时空基线图特征与 InSAR 技术在城市监测的应用实践，此次数据适合开展城市地表形变监测。

三、形变监测结果与分析

（一）时序InSAR数据形变监测总体情况

根据数据处理流程，获得监测区域时序InSAR形变结果。整体来看，监测城市整体比较稳定，不存在大范围的区域性形变，同时存在若干处小范围的局部形变。

图3 时序InSAR累积形变量及拟定靶区分布图（单位：mm）

（二）局部形变统计

    根据InSAR形变监测结果，结合高分辨率可见光遥感影像、三维倾斜摄影数据等多源数据进行分析，本次发现监测城市区域有5处局部疑似存在形变的小区域。初步圈定5处拟定靶区，各形变靶区信息统计如表4。

 表4靶区关键信息表