时序InSAR大范围地表形变监测的关键问题分析
2021-03-24刘媛媛
刘媛媛,晏 霞
(1. 东华理工大学 测绘工程学院, 江西 南昌 330013; 2. 长安大学 地质工程与测绘学院, 陕西 西安 710054)
城市工程建设以及社会经济的快速发展导致人口密集程度越来越高,由此引发的地面沉降波及区域逐年扩大,影响范围高达数万平方千米,并且具有成片分布的空间分布特征(何庆成等, 2006)。
大范围(数万平方千米)地表形变监测要求监测手段既满足给定的精度指标,又具有大范围覆盖和同步测量的能力。传统的地面测量技术(如GNSS、精密水准测量等)布设的监测网络仅能覆盖数百平方千米的范围,而且难以保证监测的实效性。合成孔径雷达干涉测量(Synthetic Aperture Radar Interferometry,InSAR)及其衍生技术的出现为解决这一难题提供了强有力的技术支撑。然而,随着地面沉降区域的不断扩大,受到SAR影像幅宽范围(如Envisat ASAR标准幅宽为100 km×100 km)的限制,单幅SAR影像无法满足整个区域或者整个盆地尺度的地表形变监测需求,给大范围的地质灾害形变监测带来不便。另外,尽管时序InSAR技术(如永久散射体技术、小基线集技术等)已广泛应用于地表形变监测中(朱煜峰等, 2017;董少春等, 2019; 王升等,2019;Liu et al., 2018b, 2019),却只聚焦于小范围、局部地区的形变分析,同时进行数千乃至数万平方千米的形变监测研究尚不多见(李广宇等, 2018; 张永红等, 2016; Chaussard et al., 2014; Peng et al., 2020; Yang et al., 2014)。
要实现高精度的大范围地表形变监测,采用的SAR影像必须同时兼顾在方位向能够连续获取长条带SAR数据和在距离向覆盖范围广(葛大庆, 2013)。然而,随着数据处理范围的不断扩大,影响形变信号解算精度的干扰因素(如基线误差、大气附加相位、相位解缠误差等)也随之增加,如何有效降低这些不利因素的影响是时序InSAR大范围地表形变监测面临的主要问题之一。……
