永久散射体雷达干涉理论与方法

丛书出版说明

序

前言

第一章 合成孔径雷达干涉概论

1.1 InSAR介绍

1.2 InSAR发展简要历程

1.3 DInSAR应用于形变探测的局限性

1.3.1 时间失相关

1.3.2 基线失相关

1.3.3 大气延迟

1.4 永久散射体雷达干涉（PSI）

1.5 本书的组织结构

参考文献

第二章 InSAR理论模型及分析

2.1 引言

2.2 干涉几何及相位分量

2.2.1 参考面相位构成分析

2.2.2 地形相位分析

2.2.3 形变相位分析

2.3 干涉相关性

2.4 InSAR三维重建

2.5 InSAR地表形变探测

2.6 InSAR测量敏感度分析

2.6.1 InSAR干涉相位对地形的敏感度

2.6.2 DInSAR对地表形变的敏感度

参考文献

第三章 InSAR数据处理

3.1 引言

3.2 影像配准

3.3 干涉图滤波

3.3.1 前置SAR影像滤波

3.3.2 后置干涉图滤波

3.4 参考面／地形相位去除

3.5 相位解缠

3.5.1 枝切法

3.5.2 最小二乘法

3.5.3 网络流算法

3.6 地理编码

参考文献

第四章 PSI理论基础

4.1 引言

4.2 SAR影像时间序列及PS概念

4.2.1 SAR影像时间序列

4.2.2 永久散射体

4.3 SAR干涉对组合模式

4.3.1 公共主影像干涉对组合模式

4.3.2 小基线集干涉对组合模式

4.3.3 自由组合模式

4.4 BSI信号分解基本理论与方法

4.4.1 PS网络线性形变的提取

4.4.2 PS非线性信号的分解

4.5 PSI技术特点

参考文献

第五章 SAR影像配准

5.1 引言

5.2 SAR影像粗配准

5.2.1 N名点选取方法

5.2.2 基于影像平移的SAR复数影像粗配准

5.3 SAR影像精配准

5.4 配准质量的评价指标

5.5 配准方法的比较

5.5.1 实验方案

5.5.2 配准实验分析

5.6 应用实例

5.7 小结

参考文献

第六章 永久散射体的识别

6.1 引言

6.2 时序SAR影像的辐射校正

6.2.1 基于校正因子的辐射校正法

6.2.2 相对辐射校正法

6.3 PS探测理论与方法

6.3.1 时序相关系数闽值法

6.3.2 相位离差阈值法

6.3.3 振幅离差指数阈值法

6.4 相干系数和振幅离差双重阈值法

6.4.1 单一相关系数阈值法识别PS目标

6.4.2 单一振幅离差指数阈值法识别PS点

6.4.3 双重阈值法串行识别PS

6.5 振幅信息双阈值法

6.5.1 振幅阈值法探测PSC

6.5.2 振幅离差阈值法探测PS

6.5.3 上海陆家嘴地区PS探测实例分析

6.6 基于相位稳定性分析的PS选取

6.6.1 基于相位稳定性探测PSC

6.6.2 基于TerraSAR-X影像的PS探测实例分析

参考文献

第七章 PS网络模型与线性参数求解

7.1 引言

7.2 PS相位差分模型

7.3 PS基线连接与网络建立

7.4 PS差分相位建模与参数估计

7.5 PS网络最小二乘法平差

7.5.1 观测值函数模型

7.5.2 形变参数估计

7.6 PS网络解算模拟实验

7.6.1 实验设计

7.6.2 系统参数

7.6.3 仿真数据

7.6.4 PS网络基线解算与统计分析

7.6.5 PS形变和高程测量精度分析

7.6.6 PS测量精度与相位标准差的关系

7.6.7 实验结论

参考文献

第八章 大气与非线性形变时间序列分离

8.1 引言

8.2 大气与非线性形变信号的时空特性

8.3 基于滤波技术的信号分离方法

8.3.1 干涉图大气相位估计

8.3.2 主影像大气相位估计

8.3.3 从影像大气相位估计

8.3.4 PS非线性形变估计

8.4 基于经验模式分解的信号分离方法

8.5 信号分离实验与分析

8.5.1 基于滤波技术的信号分离实验及分析

8.5.2 基于经验模式分解的信号分离实验及分析

参考文献

第九章 PSI地表形变探测应用实例

9.1 引言

9.2 基于ERS-1／2 SAR影像的美国菲尼克斯市沉降探测

9.2.1 研究区域及实验数据

9.2.2 PS沉降解算结果与分析

9.2.3 不同PS解算方式的对比与分析

9.3 基于ERS-1／2 SAR影像的上海市陆家嘴沉降探测

9.3.1 研究区域及实验数据

9.3.2 实验结果及分析

9.4 基于TerraSAR-X影像的上海市宝山区罗泾镇沉降探测与验证

9.4.1 研究区域及实验数据

9.4.2 PSI沉降结果及分析

9.4.3 PSI形变结果精度分析

9.5 基于TerraSAR-X影像的天津市沉降探测与分析

9.5.1 研究区域及实验数据

9.5.2 PS目标提取

9.5.3 PSI沉降结果及分析

9.5.4 精度评估与沉降分析

参考文献

第十章 基于多卫星平台PSI提取三维形变速率场

10.1 引言

10.2 基于多平台PSI提取三维地表形变速率场

10.2.1 使用单平台PSI提取LOS向形变速率场

10.2.2 三维形变速率的恢复与重建

10.3 研究区域与实验数据

10.4 实验结果与分析

10.4.1 PS分布及PSI形变速率场

10.4.2 三维形变速率场及分析

10.5 小结

参考文献

第十一章 超短基线TCPInSAR及其应用

11.1 引言

11.2 超短基线TCPInSAR建模及参数解算

11.2.1 超短基线干涉对的选择

11.2.2 TCP探测及构网

11.2.3 TCP相位建模及形变参数估计

11.3 研究区域与实验数据

11.4 实验结果与分析

11.4.1 TCP目标分布及分析

11.4.2 沉降监测结果及分析

11.4.3 结果验证与分析

11.5 小结

参考文献

《永久散射体雷达干涉理论与方法》首先介绍合成孔径雷达干涉（InSAR）和永久散射体（PS）雷达干涉（PSInSAR）的基本思想、研究现状和发展趋势，然后从InSAR的干涉几何、数学模型和数据处理关键技术入手，对InSAR的理论与方法进行了综合分析，并充分指出其应用的局限性。以此为基础，结合作者自身的研究成果着重对PSInSAR的理论和方法进行了全面而系统的阐述，主要包括：SAR影像时间序列和永久散射体概念、PSInSAR影像配准方法及实验分析、SAR影像干涉对组合模式分析、永久散射体探测方法及实验分析、永久散射体网络建模和线性参数（高程误差和线性形变速率）求解方法及实验分析、大气延迟和非线性形变时间序列求解方法及实验分析。最后，使用多波段SAR数据分别对北京、上海和天津等地区进行PSInSAR沉降探测实验，并对研究区域的地面沉降信息进行分析和探讨。