第1章 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 星载SAR系统发展概述 3
1.3 InSAR/D-InSAR技术研究概况 6
1.4 时间序列InSAR技术及其研究现状 8
1.5 本书内容安排及阅读建议 12
1.5.1 内容安排和阅读建议 12
1.5.2 进一步研读的参考书目和相关的信息 12
参考文献 14
第2章 InSAR/D-InSAR基本原理 19
2.1 SAR原理和成像特点 19
2.1.1 SAR成像原理 19
2.1.2 典型地物散射机理及SAR相干成像特性 22
2.1.3 SAR成像几何特性 24
2.2 InSAR/D-InSAR技术的基本原理 26
2.2.1 InSAR几何原理 26
2.2.2 D-InSAR几何原理 28
2.2.3 InSAR系统中的一些重要参数 28
2.3 干涉图生成 33
2.3.1 前置滤波 34
2.3.2 影像配准 34
2.3.3 干涉图和相干图的生成 35
2.3.4 后置滤波 36
2.4 相位解缠 36
2.4.1 相位解缠问题的提出及基本解决思路 36
2.4.2 路径积分和枝切法 38
2.4.3 最小范数框架和最小二乘法相位解缠 42
2.4.4 相位解缠最优化问题模型及统计费用网络流算法 43
2.5 地表几何信息提取 45
2.5.1 相位到高程的转化 45
2.5.2 形变信息提取 49
2.5.3 地理编码 49
参考文献 52
第3章 干涉相位与相干性分析 55
3.1 InSAR/D-InSAR技术误差来源及模型 55
3.1.1 卫星参数误差 55
3.1.2 干涉相位误差 57
3.2 相干性及相干分解分析 58
3.2.1 相干性分析 59
3.2.2 相干分解 60
3.2.3 相干分解结果 62
3.3 大气效应及其相位特性 67
3.3.1 大气延迟信号分析 67
3.3.2 大气信号的分布特性 70
3.3.3 大气延迟对重复轨道InSAR测量的影响 73
参考文献 74
第4章 时间序列InSAR分析方法 77
4.1 时间序列InSAR分析基本原理 77
4.2 PS-InSAR方法 78
4.2.1 PS-InSAR技术基本原理 79
4.2.2 PS-InSAR技术流程 81
4.3 SBAS方法 83
4.3.1 SBAS方法的基本原理 84
4.3.2 SBAS方法技术流程 84
4.4 StaMPS方法 86
参考文献 88
第5章 短时间序列InSAR小数据集分析方法 90
5.1 子孔径法提取相干点目标 90
5.1.1 目标的散射机制和类别 91
5.1.2 基于振幅信息的振幅离差点目标提取方法 92
5.1.3 基于相干信息的时间相干系数点目标提取方法 93
5.1.4 基于振幅和相位信息的子视相关点目标提取方法 95
5.1.5 相干点目标提取方法特点和性能的比较与分析 96
5.2 基于时序的干涉数学模型 99
5.2.1 函数模型 99
5.2.2 随机模型 100
5.3 三维时空解缠 102
5.3.1 基于时间维的相位解缠 102
5.3.2 基于空间维的相位解缠 103
5.3.3 结果精化处理 105
5.4 小数据集时间序列InSAR处理流程 106
5.5 基于ERS数据的地表形变提取实验 111
5.5.1 实验区选择及形成干涉组合 111
5.5.2 实验结果 112
5.5.3 实验结果解译和验证 114
参考文献 117
第6章 基于最优干涉组合准相干目标分析方法 119
6.1 相干目标和准相干目标 119
6.2 最优干涉组合 122
6.3 准相干目标分析方法 123
6.4 QPS技术与StaMPS技术的比较及验证 125
参考文献 129
第7章 地形信息提取及DEM更新 131
7.1 InSAR技术在DEM更新中的应用 131
7.1.1 InSAR技术获取DEM的精度限制因素 131
7.1.2 干涉图线性相位误差模型 133
7.2 外部数据辅助下的InSAR DEM生成算法 135
7.2.1 系统性相位误差消除 136
7.2.2 高程粗差点滤除 138
7.3 DEM生成结果与分析 139
7.3.1 张北实验区 140
7.3.2 三峡实验区 143
7.4 新代星载InSAR的优势 146
7.5 高分辨率SAR数据在地形更新中的应用实例 149
7.5.1 实验区和数据 149
7.5.2 大气相位的估计结果 151
7.5.3 InSAR DEM精度评价 154
参考文献 157
第8章 上海地区沉降监测与评估 159
8.1 上海地区地表沉降概况 159
8.1.1 地质地貌背景 159
8.1.2 上海地面沉降观测概述 160
8.1.3 收集的实验数据介绍 164
8.2 基于时间序列InSAR分析的上海地区沉降速率监测结果 166
8.2.1 上海市1992～2000年ERS-1/2数据地表沉降量测结果 166
8.2.2 上海市小数据集Envisat数据形变量测结果 169
8.2.3 上海市2008～2010年TerraSAR-X数据地表沉降量测结果 175
8.3 上海市地表沉降时空分布特点及原因分析 177
8.3.1 上海市沉降原因概述 178
8.3.2 实验区沉降原因分析 181
参考文献 187
第9章 三峡库区地表形变及滑坡监测 188
9.1 三峡工程和库区概况 188
9.1.1 三峡工程和库区概况 188
9.1.2 本章采用的SAR数据 190
9.2 基于Envisat ASAR数据的巴东地区形变监测 191
9.2.1 巴东地区介绍 191
9.2.2 数据处理与分析 192
9.3 基于TerraSAR-X数据的秭归地区滑坡体监测 194
9.3.1 秭归实验区介绍 194
9.3.2 数据处理与分析 194
9.4 不同波段InSAR数据比较与分析 198
参考文献 201
第10章 大型人工地物变形监测 203
10.1 三峡大坝稳定性监测 203
10.1.1 概述 203
10.1.2 研究区域和研究数据 205
10.1.3 数据处理及坝体形变量测结果 207
10.1.4 小结 213
10.2 上海地区海塘形变监测 215
10.2.1 概述 215
10.2.2 研究区域及EnvisatASAR数据集 216
10.2.3 海塘监测结果 217
10.2.4 结果分析与讨论 222
10.3 高分辨率数据在人工地物形变监测中的应用 223
10.3.1 概述 223
10.3.2 实验数据和实验区选取 224
10.3.3 结果分析 224
10.3.4 小结 227
参考文献 228