INSAR技术--教学讲解课件

,ppt课件,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,ppt课件,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,ppt课件,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,ppt课件,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,ppt课件,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,ppt课件,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,ppt课件,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,ppt课件,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,ppt课件,INSAR,技术,班级：,1050122,组号：第四组,成员：朱家宇、,张鹏、欧阳倩、焦裕、李青,1,ppt课件,INSAR技术1ppt课件,INSAR,技术,简介（百度）,主要研究领域（现代测绘网）,地震灾害中的应用,(,屈春燕 单新建等,）,利用,SAR,相干系数图像的失相干性来探讨震害程度,(,屈春燕 单新建等,）,总结（第四小组）,2,ppt课件,INSAR技术简介（百度）2ppt课件,简介,合成孔径雷达干涉测量技术（,INSAR,，,Interferometric Synthetic Aperture Radar,；简称：干涉雷达测量）是以同一地区的两张,SAR,图像为基本处理数据，通过求取两幅,SAR,图像的相位差，获取干涉图像，然后经相位解缠，从干涉条纹中获取地形高程数据的空间对地观测新技术。,3,ppt课件,简介合成孔径雷达干涉测量技术（INSAR，Interfero,简介,INSAR,最初设计是用来对地球表面测图，目前,INSAR,技术的应用已不仅仅涉及地形测图，还广泛应用在数字高程模型、洋流、水文、森林、海岸带、变化监测、地面沉降、火山灾害、地震活动、极地研究等诸多领域。,其特点为：全天时、全天候、相位信息等。,4,ppt课件,简介INSAR最初设计是用来对地球表面测图，目前INSAR技,主要研究领域,1.,数字高程模型（,DEM,）的获取：,INSAR,技术可以全天候、全天时、大面积、精度、快速准确地获取覆盖全世界的数字高程图，特别是在某些困难地区用传统测量方法无法涉及的地方，优势更为明显。,5,ppt课件,主要研究领域1.数字高程模型（DEM）的获取：5ppt课件,SRTM,数据覆盖范围（深色区域）（,JPL,网站）,6,ppt课件,SRTM数据覆盖范围（深色区域）（JPL网站）6ppt课件,主要研究领域,2.,地图测绘：,利用传统测绘方法测图不仅费时费力，而且高程精度不高。利用,INSAR,技术可以解决这一问题，现在利用,INSAR,技术在平坦地区可以取得,2m,左右的高程精度，地形起伏较大的地区高程精度可以达到,5m,左右，完全可以满足实际需要。,7,ppt课件,主要研究领域2.地图测绘：7ppt课件,InSAR,提取的,DEM,（每个干涉条纹代表,160m,高程）,8,ppt课件,InSAR提取的DEM（每个干涉条纹代表160m高程）8pp,主要研究领域,3.,海洋应用,:,利用,INSAR,可以测量海浪方向和海表面流速，还可测量海面高度，进而计算海浪高度，此外，,INSAR,还可用于舰船监测、海岸线的动态监测。,9,ppt课件,主要研究领域3.海洋应用:9ppt课件,主要研究领域,4.,地球动力学应用,:,INSAR,技术在地球动力学方面的应用最令人瞩目，主要包括以下几个方面：,（,1,）地震形变研究，包括同震、震间、震后的机理研究。中国汶川大地震（,2008,）、海地地震、中国玉树地震（,2010,）等。这些研究均主要利用,INSAR,技术获取同震位移和震后形变，分析由于地震的主震所造成的地表形变，结合形变模型模拟结果，分析形变场，推算震源参数，解释发震机理，从而分析地震周期及演化过程。,10,ppt课件,主要研究领域4.地球动力学应用:10ppt课件,汶川地震（,2008,）,11,ppt课件,汶川地震（2008）11ppt课件,主要研究领域,（,2,）火山的下陷与抬升研究，通过对火山的运动规律分析，进行火山爆发的预测研究，目前研究人员已成功地利用,INSAR,技术研究了大量火山形变情况。主要包括美国夏威夷的火奴鲁鲁美国阿拉斯加州的几个活火山、冰岛的断裂火山、日本伊豆半岛火山、美国黄石国家公园活动的火山口等。,12,ppt课件,主要研究领域（2）火山的下陷与抬升研究，通过对火山的运动规律,INSAR,监测,Sierra Negra,Isabela Island,火山运动,13,ppt课件,INSAR监测Sierra Negra,Isabela Is,主要研究领域,（,3,）冰川研究，通过,INSAR,技术获取完整的、高分辨率的、高精度的地形数据，并测量冰流和其他变化。,GoldStein,（,1993,）首次在没有控制点的情况下直接测得冰流速度开始，研究人员利用,INSAR,技术从冰川变形、冰流速度、温带冰川以及冰川学应用等多个方面对冰川进行全面系统的研究。,14,ppt课件,主要研究领域（3）冰川研究，通过INSAR技术获取完整的、高,INSAR,技术监测南极冰川运动,15,ppt课件,INSAR技术监测南极冰川运动15ppt课件,主要研究领域,（,4,）细微地形变化，主要包括滑坡、地面沉降等地表形变。,Fruneau,等（,1996,）通过对法国阿尔卑斯地区滑坡体进行研究，首次论证了,INSAR,技术具有确定中等滑坡体运动的能力。,Refice,通过对意大利南部滑坡进行研究，指出植被覆盖、大气影响及实验区小尺度等因素的影响，导致干涉处理中相位失相干、分辨率及时间不一致等问题。对于地面沉降，主要是由于过量开采承压含水层中的水而引起的地质灾害，此外由于开采煤矿和石油，地热及人工建筑也会造成地面沉降，与前面的地震、火山形变不同，这种地面沉降一般为缓慢，时间跨度数年，因此时间去相干及大气影响成为限制,INSAR,应用于地面沉降的主要因素。,16,ppt课件,主要研究领域（4）细微地形变化，主要包括滑坡、地面沉降等地表,INSAR,技术监测,San Francisco Bay Area,地表沉降,17,ppt课件,INSAR技术监测San Francisco Bay Are,INSAR,遥感图像在汶川地震灾害识别中的应用,2008,年,5,月,12,号汶川地震发生后，科学家们运用各种手段对此次地震的成因进行了研究，但是因为此次地震破坏面积广，且大部分在山区，震后出现了多天的阴雨天气，给高分辨率光学影像的解译带来了很大困难，所以我们选用地震前后,SAR,幅度图像变化检测、干涉相干图像的相于系数相结合，对地震灾害地区进行快速识别与评估。,18,ppt课件,INSAR遥感图像在汶川地震灾害识别中的应用2008年5月1,INSAR,遥感图像在汶川地震灾害识别中的应用,(a),研究区震前,(2007,年,9,月,18,日,)ETM 7,，,4,，,2,波段合成图；,(b),交通位置图,19,ppt课件,INSAR遥感图像在汶川地震灾害识别中的应用(a)研究区震前,INSAR,遥感图像在汶川地震灾害识别中的应用,由欧空局提供的大量,INSAR,数据，挑选出覆盖映秀和都江堰地区的,ASAR,数据进行计算，使用到的数据如表,1,所示实验用到的数据中,B1,和,B2,幅为震前获取的，,A1,幅为震后获取的，经过一系列处理后最后将所有图像都与,2007,年,8,月,6,日的震前图像进行配准震前图像,B1,如图,2a,所示，震后图像,A1,如图,2b,所示图中白色方框为研究区范围；图,2c,，,d,分别为从图,2a,，,b,中裁剪的研究区图像,20,ppt课件,INSAR遥感图像在汶川地震灾害识别中的应用由欧空局提供的大,图,1.,震前震后的,ASAR,数据,21,ppt课件,图1.震前震后的ASAR数据21ppt课件,图,2.,幅度图像,(a),震前；,(b),震后；,(c),映秀地区震前；,(d),映秀地区震后,22,ppt课件,图2.幅度图像(a)震前；(b)震后；(c)映秀地区震前；,INSAR,遥感图像在汶川地震灾害识别中的应用,由于地震带来的巨大破坏会造成震前震后同一物体的粗糙程度发生很大的变化，从而使其回波强度发生变化，因此，与震前的图像相比较，由于建筑物的倒塌或者废墟被清理而露出地表，都会造成震后的后向散射系数变小。从图,2,幅度图像上可以看出地震前后一些地区的灰度强度发生了变化，这其中有些是由于两幅图像接收季节不同，时间间隔较长一些地物发生的自然变化，然而相当一部分应该是由地震带来的破坏而造成的。尽管如此，仅凭肉眼我们还是很难看出这螳发生变化的地区的分布情况，也就是地震影响较大地区的分布。下面通过进一步的数据处理来进行分析。,23,ppt课件,INSAR遥感图像在汶川地震灾害识别中的应用由于地震带来的巨,图,3.,震前及同震比值图像,(a)B1,与,B2,的比值图像；,(b)B2,与,A1,的比值图像,24,ppt课件,图3.震前及同震比值图像(a)B1与B2的比值图像；(b),INSAR,遥感图像在汶川地震灾害识别中的应用,从图,3a,可以看出，图右下角都江堰市及周边乡镇颜色比其它山区的颜色深一些，出现一条明显的山区与平原地区的分界线这是由于平原地区人工建筑多于山区，从而地物特征随季节变化而出现这样的差异；平原地区修建的永久性建筑较多，随时间推移变化不大；而其它山区植被覆盖广泛，由于做比值检测的两幅图像一幅在夏季,8,月，一幅在春季,3,月，植被差异较大，造成颜色较浅。,25,ppt课件,INSAR遥感图像在汶川地震灾害识别中的应用从图3a可以看出,图,4.,映秀、漩口地区,SAR,比值图像,(a),震前,B1,与,B2,的比值图像；,(b),同震,B2,与,A1,的比值图像,26,ppt课件,图4.映秀、漩口地区SAR比值图像(a)震前B1与B2的比,INSAR,遥感图像在汶川地震灾害识别中的应用,为观察细节变化，从整幅图像中截取出研究区域图,4a,，,b,是分别从图,3a,，,b,中截取的映秀镇地区的图像，图中白色椭圆处为映秀镇所在地。在图,4a,的两幅震前,SAR,比值图像中，映秀镇的整体色调呈灰色，表明在接收这两幅图像的期间没有发生什么变化；在图,4b,中，图像中映秀镇及周边的色调已经不再是单一的灰色调，出现了从黑到白的变化黑色区域分布在沿江的建筑区，表明建筑物在地震中受到了巨大破坏，与,3,个月前的图像相比发生了巨大变化,27,ppt课件,INSAR遥感图像在汶川地震灾害识别中的应用为观察细节变化，,利用,SAR,相干系数图像的失相干性来探讨震害程度,数据处理步骤如图,5,所示,28,ppt课件,利用SAR相干系数图像的失相干性来探讨震害程度数据处理步骤,利用,SAR,相干系数图像的失相干性来探讨震害程度,基本工作包括以下诸方面：准备,3,幅研究区域的,ASAR,幅度图像,(,其中震前两幅，震后一幅,),，以其中一幅震前数据为基准，另外两幅图像与它配准；对配准后的图像进行滤波处理，采用经典的散斑噪声滤除算法,Lee,滤波算法，窗口大小为,2121,；分别求取震前两幅图像的相干系数图,rbb,及震前震后两幅图像的相干系数图,rab,，采用的窗口大小为,525(,距离向和方位向,),，从而求得两幅相干系数图的比值图像,rnd=rab/rbb,。,29,ppt课件,利用SAR相干系数图像的失相干性来探讨震害程度基本工作包括以,图,6,映秀及周边地区失相干图像