天文科研动态卫星干涉雷达新技术实现地表形变精密监测

  • 学术交流
  • 2024年11月28日
  • 近日,我在中科院测地所的十三五“123”规划重点培育方向“大地测量精密探测新理论与新技术”研究团队,得以与香港中文大学太空与地球信息科学研究所林珲教授等合作,在卫星雷达干涉测量的地表形变高效精密反演方法方面取得了重要进展,并在香港填海区不均匀地面沉降监测上获得了验证。我们发表了一篇论文题为《Monitoring Coastal Reclamation Subsidence in Hong

天文科研动态卫星干涉雷达新技术实现地表形变精密监测

近日,我在中科院测地所的十三五“123”规划重点培育方向“大地测量精密探测新理论与新技术”研究团队,得以与香港中文大学太空与地球信息科学研究所林珲教授等合作,在卫星雷达干涉测量的地表形变高效精密反演方法方面取得了重要进展,并在香港填海区不均匀地面沉降监测上获得了验证。我们发表了一篇论文题为《Monitoring Coastal Reclamation Subsidence in Hong Kong with Distributed Scatterer Interferometry》,该论文已在遥感领域的国际期刊Remote Sensing上发表。

合成孔径雷达干涉测量(InSAR)是一种快速发展的空间大地测量技术,它利用时间序列雷达影像相位信号获取精密的地表形变信息,这项技术已经在许多相关领域,如地面沉降、地震、火山、冰川和冻土等方面取得了广泛应用。为了克服常规时序InSAR技术难以对人工建筑物缺乏自然地表进行密集监测的问题,国际上正在利用分布式散射体时序InSAR(DSI)技术取得了一些进展,但目前解算效率仍然是制约现有DSI应用的一个重要瓶颈。

针对这一问题,我们提出了一个结合FaSHPS DS识别算法和特征分解相位优化算法的DSI改进策略。在保持自然地表形变监测点密度的情况下,该改进策略显著提高了解算效率,并成功用于香港国际机场和科学园等大型填海基础设施不均匀的地面沉降监測。此外,我们发现香港国际机场和科学园部分填海区域存在较为明显的不均匀的地面沉降,且监測點密度比传统PSI方法高出8倍。

研究结果显示,该改进后的DSI方法可以有效提高目标点识别和相位优化速度。我们的研究成果不仅可以为填海区重大基础设施不均匀沉降预警提供重要技术支持,而且还具有广阔的应用前景,在大范围海岸带的地面沉降、构造运动以及冻土退化等自然地区变形的大规模、高效精确监測方面都有潜力。

此项研究得到了国家自然科学基金创新研究群体项目、国家自然科学基金重大项目以及国家重点研发计划的大力支持。读者可以通过以下链接访问我们的论文:https://www.mdpi.com/2072-4292/10/11/1738

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