张家口明长城景观廊道Sentinel-1影像SBAS形变监测示范研究
2021-03-19何海英陈彩芬陈富龙唐攀攀
何海英,陈彩芬,陈富龙,唐攀攀
(1.中国科学院空天信息创新研究院,北京 100094; 2.中国科学院大学,北京 101408; 3.北京聚才振邦企业管理顾问有限公司,北京 100038)
0 引言
张家口明长城墙体遗产裸露于地表并可受自然与人类过程诸多因素影响[1]。尽管长城沿线地区在一定周期和范围内未发生地震等大型自然灾害,长时间缓慢地表形变仍可成为影响张家口明长城文化景观整体稳定性的重要因素之一。考虑到张家口明长城部分墙段紧邻采矿工业区和自然不稳定坡体,加之冬奥会修建场馆的影响(例如,位于崇礼区东部的北欧中心跳台滑雪场和越野滑雪场选址规划紧邻明长城遗址); 因此亟须以微形变为典型定量指标,监测并评估地质活动和人为扰动等综合因子对长城可持续化保护的影响; 以通过形变危害识别,指导墙体的保护修复措施和支撑长城景观廊道的整体科学保护。
由于张家口明长城及周边地区地形、地貌复杂,实地观测较为困难; 而遥感因宏观、客观和远距离探测具备独一无二优势。受制于时空失相干、大气延迟等因素影响,常规差分雷达干涉技术(differential interferometric synthetic aperture Radar,D-InSAR)在自然场景的长城文化景观时序形变监测并不适用[2-3]。近年来,为了改进D-InSAR技术的缺陷,获取时序形变信息,科研工作者们提出了小基线集(small baseline subsets InSAR,SBAS-InSAR)方法[4-5]。该方法可在抑制时空去相干的同时,利用长时间序列影像获取自然场景区雷达视线向形变场[6-9]。为了弥补长城大型线性遗产系统性形变监测的方法与实践空白,本研究基于已有研究成果,利用Sentinel-1升降轨数据开展SBAS-InSAR形变反演,并经投影变换获取升降轨垂直向形变速率场。……
