InSAR地表形变监测技术体系与GMTSAR实战指南
合成孔径雷达干涉测量Interferometric Synthetic Aperture Radar, InSAR技术作为一种新兴的主动式微波遥感技术凭借其可以穿过大气层全天时、全天候获取监测目标的形变信息等特性已在地表形变监测、DEM生成、滑坡、火山活动、冰川运动、人工建筑物形变信息提取等多种领域展开了成功应用。InSAR作为一种新兴的空间大地测量技术克服了传统大地测量技术需要人工野外布点、空间分辨率低、成本高等缺点。InSAR已成为测绘、遥感、地球物理、地质工程、环境工程、土木工程、灾害监测评估、资源勘探以及地理信息工程等相关领域科学研究与工程实践的重要技术手段之一。第一部分、InSAR技术应用现状分析及其发展InSAR概述1星载InSAR2地基InSAR星载SAR卫星系统发展地基InSAR系统发展星载与地基InSAR技术的应用现状分析第二部分、InSAR原理、技术方法讲解星载InSAR成像原理地基InSAR成像原理InSAR成像特性InSAR高程测量技术DInSAR形变监测技术时序InSAR技术1PSInSAR技术2SBASInSAR技术3MTInSAR技术InSAR的基本误差源1大气效应误差2地形相位误差3去相干4轨道误差互动环节与答疑第三部分、讲授与实操Ubuntu操作系统介绍、安装与基本使用GMTSAR软件安装与环境配置虚拟机Oracle VM VirtualBox的介绍、下载、安装与基本使用Ubuntu操作系统的下载、安装Linux常用命令如cd、ls、ln、mv、gedit、chmod等命令与操作GMTSAR软件开源软件的下载、安装与环境配置基于Oracle VM VirtualBox的Ubuntu操作系统的安装1新建虚拟机2配置虚拟机3安装Ubantu4必要设置如更改分辨率、共享文件夹、共享粘贴板等硬件环境要求内存8G及以上、硬盘空间500G及以上、处理器2GHz及以上操作系统要求Ubuntu20.0第四部分、讲授与实操练习SAR 影像数据获取DEM 数据获取InSAR数据预处理SAR影像数据获取Sentinel-1卫星SAR影像数据下载精密轨道星历参数下载DEM数据获取GMTSAR下数据读取和裁剪【示例】以Sentinel-1A SAR影像数据为例第五部分、专题讲解与实操练习DInSAR形变信息提取DInSAR提取形变数据处理1DEM数据准备2轨道数据准备3SAR数据准备4二轨法差分处理5结果输出与分析【算例1】利用覆盖广西玉林地区的哨兵-1A SAR数据2019年采用二轨法DInSAR获取该地区地震前后的地表地形形变信息【算例2】利用墨西哥Baja加利福尼亚地区的ALOS数据2009年、2010年采用二轨法DInSAR获取Baja地震前后的地表形变信息掌握利用GMTSAR软件采用DInSAR技术获取地表形变信息互动环节与答疑第六部分、专题讲解与实操练习时序InSAR技术形变速率与形变时间序列信息获取SBASInSAR数据处理方法时序SAR影像数据准备精密轨道数据准备DEM数据准备基于Sentinel-1A的SBASInSAR数据处理1SAR影像与精密轨道数据读取2影像裁剪3主影像选取与配准4差分干涉处理5相位解缠6地理编码7结果展示与误差分析【算例1】利用覆盖北京地区的Sentinel-1A SAR影像2018年1月-2018年5月采用SBASInSAR技术获取北京地区的地表沉降速率与沉降时间序列信息【算例2】利用覆盖天津地区的Sentinel-1A SAR影像2021年1月-2021年10月采用SBASInSAR技术获取天津地区的地表沉降时空特征信息掌握基于GMTSAR软件采用时序InSAR技术提取形变速率与形变时序信息第七部分、案例分享与技术讨论星地InSAR技术监测案例分享与经验交流会MTInSAR北京地区地表沉降时空反演TSInSAR上海地区地表沉降反演分析SBASInSAR城市地表形变识别与监测1武汉地区2015-2021期间2天津地区2015-2020期间PSInSAR深圳填海区地铁沿线监测GB-InSAR滑坡稳定性监测与预警地基InSAR技术高铁桥梁安全监测GB-RAR超高层建筑物动态特性监测互动环节与交流答疑点赞关注