危岩体崩塌灾害InSAR高精度监测关键技术研究

Aiming to detect and monitor rock masses collapse disaster with SAR interferometric technique, we mainly focus on two research aspects. Firstly, in order to overcome the difficulties of temporal decorrelation and volume decorrelation over the heavy vegetation region, where serious landslides and unstable rock masses collapses have been occurring, we will develop the InSAR technique to merge the permanent scatterers (PS) and distributed scatterers (DS), and to achieve the denser monitoring results, which will be beneficial to the large scale geo-hazards investigation. In this research aspect, the detection method of PS and DS will be further analyzed. Secondly, aiming to get the fine deformation results from the layover or foreshortening region, resulting from the SAR side-looking system and large local slope angle, we will deduce some algorithms to identify the scatterers from the layover pixels and to separate double persistent scatterers. In turn, the deformations over these scatterers will be calculated under the frame of multi-baseline interferometry. Lastly, the proposed ideas will be verified with the real SAR data over two test sites: Jiweishan landslide and Zengziyan rock collapse regions in Wulong, Chongqing municipality, China.

项目主要针对危岩体崩滑灾害InSAR监测中存在的两类问题展开研究。一是危岩体形变区域遭受植被覆盖从而导致时间去相干以及体散射去相干而难以进行InSAR监测的难题，开展融合永久散射体（PS）和临时相干点（DS）的监测技术，研究临时相干点的分离技术和PS与DS联合解算模型，以实现危岩体灾害的大范围调查。二是针对危岩体位于陡峭山体，使得SAR成像遭受雷达阴影、顶底倒置和透视缩短等扭曲，从而无法实现形变监测的难题，开展基于DEM辅助的PS点和双PS点提取技术以及顾及DEM高程的四维形变监测模型。最后，项目选取重庆武隆鸡尾山滑坡和甑子岩危岩体崩塌为试验对象，采用存档数据和新预定数据，开展形变体识别和典型危岩体的精细监测。

项目主要针对危岩体崩滑灾害InSAR 监测中存在的两类问题展开研究。一是危岩体形变区域遭受植被覆盖从而导致时间去相干以及体散射去相干而难以进行InSAR监测的难题；二是针对危岩体位于陡峭山体，使得SAR 成像遭受雷达阴影、顶底倒置和透视缩短等扭曲，从而无法实现形变监测的难题，开展了一系列InSAR关键技术研究，取得一系列技术和应用成果：.1）在InSAR技术方面，系统研究了特殊环境下提高地面监测点密度、形变监测精度和时间序列成果的方法，提出了基于BM3D干涉图滤波算法、基于相干性矩阵分解的批滤波算法、大气减弱算法、电离层减弱算法、CR-InSAR解算算法、DS与PS联合解算算法、CR偏移量解算算法、二维形变场分解算法、顾及DEM误差的形变解算算法等。.2）在大区域地面沉降、构造形变、低相干区域形变、城市形变、线性工程形变、采矿塌陷形变以及滑坡危岩体大范围调查、高精度时序监测以及滑坡危岩体失稳模式分析中均取得丰硕的研究成果，为多类型地质灾害的研究提供了重要技术支撑。.该项目研究大大丰富了InSAR技术体系，特别是针对极端形变条件下InSAR技术的应用制定了相应的技术流程，研究了关键技术参数的设置等问题，达到了预期的效果。整个项目对多类型SAR数据针对我国复杂的多类型滑坡危岩体进行了大量的试验分析，不仅对滑坡危岩体的大范围调查、监测与机理分析提供重要的技术支撑，直接或间接地为我国滑坡灾害的防治服务。