InSAR应用中角反射器研究

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InSAR应用中角反射器研究

InSAR中人工角反射器研究摘要：传统的差分干涉测量（DInSAR）受到时间和空间失相干以及大气效应影响，在应用上受到很大限制，人工角反射器（CR）在SAR图像上能够显示稳定的、清楚的、较高的振幅信息，特别适合于低相干区域的形变监测，近年来得到了广泛的应用。

本文基于西安市布设的三面角反射器，研究了城市中角反射器的识别问题，同时应用CR对地理编码后的影像通过仿射模型进行了校正，最后求解了CR点间的形变量。

关键词：InSAR 人工角反射器地理编码 LAMBED 地表形变1 引言差分合成孔径雷达干涉测量技术（DInSAR)在最近10来年有了很大的发展。

但是，由于时间和空间的失相干以及大气效应的影响，传统的差分干涉测量的应用受到很大的限制。

基于此，一些学者提出了利用离散的、相位稳定的目标点作为研究对象的新技术[1]。

人工角反射器（CR）由于可人为地控制其几何形状、尺寸、结构和安放位置，因此在SAR图像上显示出稳定的、清楚的、较高的振幅信息，能够实现在低相干区域进行InSAR技术监测地表微量形变的潜力，近年来得到了广泛的应用和发展。

CR被安装在研究区域，雷达入射光线照射到CR相互垂直的两个或三个表面，经过几次反射，入射光线将沿原路径的逆方向反射回去，在图像上形成十字丝形状的亮点，亮点尺寸和亮度宽度均为一个分辨单元[2]。

目前，许多InSAR机构已经开始研究利用CR来探测城市地表微量形变、滑坡变形监测等，也相继布设了一系列的CR点。

然而很多时候在SAR图像上找不到相应的CR点，特别是在城市布设的CR点，由于周围地物的强反射特性，很难准确识别出真正的CR点。

为此，需要专门对城市布设的CR点做探测研究。

同时，CR本身被当做地面控制点，还可以对地理编码后的结果进行校正，以满足SAR图像平面上的精度要求。

基于CR原理求解形变量的理论目前还处于研究阶段，其中的难点就是CR点的相位解缠问题，LAMBED法可以快速准确求解出GPS整周模糊度,在CR 解算中同样可以采用这种方法来解决相位缠绕问题[3]。

InSAR 毫米级地表形变监测的关键技术及应用

附件 3：
提名国家科技进步奖项目公示
项目名称 InSAR 毫米级地表形变监测的关键技术及应用
提名单位教育部
提名单位意见：
项目简介：
雷达技术是一门重要的军事技术，近年发现雷达干涉测量（InSAR）可以快速测绘几百乃至几万平方公里大范围内地表形变，因而得到民用领域的高度关注。但要达到监测毫米级形变的目标，有诸多关键技术难题需要解决。面对这一国家重大需求和国际性技术难题，该项目在国家 863 计划和国家自然科学基金等资助下，创新性地引入了测量平差技术，系统研究了 InSAR 大气误差抑制、去相干噪声滤波、复杂形变建模及三维形变测量等，建立了一套具有自主知识产权的 InSAR 毫米级形变测量数据处理的成套技术和软件体系。具体创新如下：
在国内，成果已经成功应用于湖南、安徽、山西、四川、重庆、广东、辽宁等多个省份，及城市、电力、矿山、国土、减灾、公路铁路等多个行业，为相关项目的安全运营和地质灾害预警提供了重要科学依据，为相关行业部门的技术指南、政府部门的规划编制提供了重要参考，并且节约了由传统地面测量导致的大量人工成本。应用于面积约 1687 平方公里的大同采煤沉陷区监测，有力支持了“大同采煤沉陷区国家先进技术光伏示范基地”项目的建设，为光伏基地选址、建设、安全运行和维护及灾害防护提供了科学依据，节约了大量的人工成本；应用于湖南冷水江锡矿山地质灾害最为严重的宝大兴塌陷区监测，为国家重点治理项目（3.2 亿）宝大兴塌陷区的监测预警、塌陷区治理方案的制定和实施提供了重要支撑；应用于珠江三角洲及周边地区地面沉降地质灾害监测，为《珠江三角洲及周边地区地面沉降地质灾害监测》项目（投入 8000 万）的实施提供了有效的技术手段，为珠三角地面沉降的监测、预警、控制与治理提供了重要科技支撑；应用于太原市由于地下水过度开采导致的地面沉降监测，为太原市的防灾减灾、城市规划、水利防洪设施建设、管线建设等提供了重要依据，为《太原市地质灾害防治规划》编制提供了重要参考；应用于中国电力工程顾问集团中南电力设计院有限公司的电力工程变形监测，为湖南湘潭换流站、四川双龙换流站、四川乌东德水电站等电力工程的安全运营和地质灾害预警提供了重要科学依据，并且节约了由传统地面测量导致的大量人工成本；应用于重庆市滑坡地质灾害监测，为滑坡灾害的监测、预报提供了及时准确的决策支持，在重庆市地灾普查和重要灾害点应急预案编制中也获得应用，对各区县的地灾防治规划编制具有重要意义；应用于安徽省皖北煤电集团钱营孜煤矿的塌陷区监测，为矿区地表规律系列研究提供了重要支撑，为塌陷区治理方案制定提供了重要的依据。

InSAR中角反射器的识别策略研究

InSAR中角反射器的识别策略研究杨魁;陈楚;张鑫鑫;吴正鹏【摘要】According to the corner reflector characteristics with high reflectivity and strong stability ,an identification strategy from coarse-to-fine is advanced .Corner reflector is approximately identified by pre-processing;its position ac-curacy is improved by visual interpretation;and its precise location is extracted through the statistical analysis in spatial and temporal.Cosmo data is used to verify the identification strategy ,and the precise location of seven corner reflectors are recognized .Then from theory analysis and experiment result ,the identification strategy is very effective .%根据人工角反射器高反射率、强稳定性的特点，提出由粗到精的识别策略，基于预处理实现角反射器的粗识别，通过目视解译优化角反射器的位置，利用其时空特点开展统计分析提取出精确的位置。

并利用Cosmo数据为例对识别策略进行了实验研究，有效地识别角反射器的精确位置信息，从而验证了本文角反射器识别策略的有效性。

【期刊名称】《城市勘测》【年(卷),期】2014(000)006【总页数】4页(P10-13)【关键词】角反射器;识别;统计分析【作者】杨魁;陈楚;张鑫鑫;吴正鹏【作者单位】天津市测绘院，天津 300381;天津市测绘院，天津 300381;天津市测绘院，天津 300381;天津市测绘院，天津 300381【正文语种】中文【中图分类】P234.4星载雷达干涉测量在过去的20年里有很大的发展,尤其是PSInSAR技术的提出,通过对可靠稳定的永久散射体进行时间序列上的分析,来获取高密度、高精度的地面沉降信息,使得InSAR技术成为地面沉降监测的重要技术手段之一。

D_InSAR技术及其在监测地表形变中的应用

B′‖
B‖
(5)
如果在第三次成像之前 ,地表发生了形变 ,并
假定这种变形与雷达分辨单元相比很小 ,可以认为
雷达信号仍是相关的 ,那么这时相位信息除了与地
形有关外 ,还包含雷达视线方向的形变分量 Δρ。
第二幅干涉图的相位可以表示为 :
Δφ′= - 4λπ( B′‖ +Δρ)
(6)
将 (3) 式带入 (6) 式得 :
D2InSA R 技术及其在监测地表形变中的应用3
黄其欢 ,何秀凤
(河海大学卫星及空间应用研究所 ,江苏南京 210098)
摘要 :首先介绍了 D2InSA R 技术的基本原理 , 分析了该技术在地震监测、火山研究和城市地表形变监测以及大型工程形变监测等方面的应用研究情况 ,并展望未来 D2InSA R 技术的应用前景
4 D2InSA R 技术在地表形变监测中的应用
41 1 地震研究 D2InSA R 技术应用最普遍且最有效的是测量
地震形变场。Masso nnet 等 (1993) 首先报导了 In2 SA R 用于 Lander s 地震形变研究的成果 , 用 In2 SA R 方法检析出精细的地震位移 ,获得的地面至卫星方向上的变化量与野外断层滑动测量结果、 GPS 位移观测结果以及弹性位错模型比较都非常一致。与之相比较 ,美国喷气推进实验室 (J PL ) 的 Zebker 等人 (1994) 应用 D2InSA R 方法获得了类似的结果。D2InSA R 不仅已能从精细的干涉条纹检测出强震位移 ,亦能以厘米级精度检测出余震变形信息。Masso nnet 等 (1994) 清晰地检测出 1992 年 Lander s 余震所引起的位移。随着地震强度的增加 ,地面变形量将以指数增大 ,更容易探测。对于 M = 4. 0 地震 ,根据地震机制经验模型 ,其形变半径、断层长度及断层偏移分别为 :0. 65km 、1. 73 km 、3. 8cm 。这一量级水平的形变完全可以用 D2 InSA R 方法检测到。目前 ,世界上较为活跃的几个地震区已使用 D2InSA R 技术对形变场成图 ,如 1993 年美国 California Eureka Valley 地区的 M = 6. 1 级地震 ,1994 年美国 California Northridge 地区的 M = 6. 7 级地震 ,1995 年土耳其的 Dinar 地震 , 1997 年中国西藏玛尼地震、1998 年中国的张北地震等。研究发现 ,利用地面观测数据和断层位错模型模拟的形变图与 D2InSA R 所得结果极为相似 ,

探讨InSAR技术在自然灾害生态环境监测方面的应用和进展

探讨 InSAR技术在自然灾害生态环境监测方面的应用和进展摘要：本文主要介绍了InSAR技术及其在灾害预警中的应用，另外还介绍了其升级版PSInSAR技术，包括自然灾害生态环境中的基本原理、处理方法和技术工作流程和优势。

有效针对城市地区的地表变形和沉降监测、火山和地震监测、冰川运动、矿山和油田非法采矿事件的研究和预防具有非常高的应用潜力。

同时利用卫星，还可以获取大规模全天候动态监测数据，全球定位系统为InSAR提供高精度、高时间分辨率的可靠数据。

关键词：InSAR；自然灾害监测；生态监测；应用进展InSAR在数字高程模型、洋流、水文、林业、沿海地区、地面沉降、火山地震活动和极地研究等方面有许多应用。

该技术可以在全球范围内获取大面积高精度、快速准确的数字高程模型，尤其是针对一些传统测量方法无法实现的偏远地区。

1.InSAR技术的基本测量原理合成孔径雷达干扰的物理机制来源于“杨氏双缝干涉实验”。

电磁波或光波通过两条狭缝以不同的传播距离到达接收屏上的同一位置，使两路光波产生一定的相位差，造成相位重叠或抵消，出现明暗条纹。

InSAR是基于这一原理发展起来的新技术，在观测中，干涉实验的两条缝与两颗相邻城市卫星的轨道空间位置相同，光波成为雷达电磁波，地表类似于接收屏幕。

在数据处理中，通过对沿卫星重复轨道获得的两幅SAR图像中对应像素的相位值进行分析，可以得到相位差图，一般称为干涉相位图。

干扰相位是参考椭球、地形起伏、大气和地面异常等因素的实现。

将InSAR技术应用于地表变形监测时，常用的地表信号提取方法主要有2轨配合外DEM法、3轨法和4轨法。

其中，双轨配合外部DEM方法应用最为广泛，主要利用变换周期内的两幅SAR图像和对应区域的外部DEM完成微分干涉处理，使用跨越变形周期的两幅SAR图像进行干涉，去除椭球相位，然后在图像干涉域范围内对外部DEM配准进行采样，并根据干涉基线和外部计算该信息，通过从DEM高程信息干扰相位中减去地形相位信息，最终得到包含变形信号的干扰相位。

一种用于CR-InSAR角反射器的角度测量装置[实用新型专利]

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 202020862997.2(22)申请日 2020.05.21(73)专利权人北京市地质研究所地址 100120 北京市西城区德胜门外黄寺大街24号(72)发明人曹颖　南赟　王晟宇　焦润成　马晓雪　郭学飞　闫驰　赵佳　赵丹凝　(74)专利代理机构北京易捷胜知识产权代理事务所(普通合伙) 11613代理人齐胜杰　李会娟(51)Int.Cl.G01S 7/40(2006.01)G01C 1/00(2006.01)(54)实用新型名称一种用于CR-InSAR角反射器的角度测量装置(57)摘要本实用新型涉及一种用于CR ‑InSAR角反射器的角度测量装置，包括互相垂直且固定为一体的横向固定杆和纵向固定杆，横向固定杆的两端连接左右伸缩杆。

纵向固定杆上有与其垂直且可上下移动的定位板；纵向固定杆的末端安装测量角反射器的方位角和仰角的三维电子罗盘。

在使用时，横向固定杆和纵向固定杆角与角反射器的底面相贴，定位板所在的平面与角反射器的底边相贴，左伸缩杆和右伸缩杆抵接于角反射器的左右内壁面。

本实用新型通过固定在角度测量装置上的三维电子罗盘对角反射器的方位角、俯仰角进行测量，辅助调节角反射器的角度，简单精准，减少了传统目视遥测方法所产生的误差和耗费的时间，提高了工作效率和调节精度。

权利要求书1页说明书6页附图2页CN 212723318 U 2021.03.16C N 212723318U1.一种用于CR -InSAR角反射器的角度测量装置，其特征在于，其包括横向固定杆(1)、纵向固定杆(2)，横向固定杆(1)、纵向固定杆(2)相互垂直，且固定在一起；纵向固定杆(2)平分横向固定杆(1)；纵向固定杆(2)上、在横向固定杆(1)的下方安装有可沿纵向固定杆(2)上下移动的定位板(11)，定位板(11)所在平面始终与纵向固定杆(2)垂直；所述横向固定杆(1)的两端分别设置左伸缩杆(3)和右伸缩杆(4)，在使用角度测量装置时，横向固定杆(1)通过其两端的左伸缩杆(3)和右伸缩杆(4)抵接于角反射器的左右内壁面，同时利用定位板(11)使纵向固定杆(2)垂直于角反射器的底边；横向固定杆(1)、纵向固定杆(2)均与角反射器的底面相贴合；当所述横向固定杆(1)抵接于所述角反射器的左右内壁面时，定位板(11)所在平面与角反射器的底边相贴合；纵向固定杆(2)的末端安装三维电子罗盘(14)，三维电子罗盘(14)的指向与纵向固定杆(2)平行，三维电子罗盘(14)用于测量角反射器的方位角和仰角。

InSAR在地表变形监测中的应用

InSAR在地表变形监测中的应用一、概述近年来地震、火山、滑坡和地面沉降等地质灾害越来越严重地威胁着人类的生存空间，针对这种灾害而发展起来的地表形变监测和测量技术就显得尤为重要。

20世纪70年代后期，空间影像雷达在遥感中开始扮演重要角色。

1978年美国国家航空与航天局(NASA)发射了第一颗用于观测地球表面的SEASAT卫星。

而后发现，合成孔径雷达(SAR)可以广泛地用于研究陆地、冰川和海洋、由于空间影像雷达使用微波信号(厘米至分米波段)很少受气象条件及是否有太阳照射影响，可以在任何时候获取全球表面信息，因此非常适用于地表面监测工作。

侧视成像、脉冲压缩技术及合成孔径技术的综合应用，可以保证空间影像雷达获得几米到几十米精度的地面几何分辨率。

InSAR英文全称为Interferometric SyntheticAperture Radar,InSAR，中文含义为“合成孔径雷达干涉技术”，是一种使用微波探测地表目标的主动式成像传感器，InSAR传感器可以通过记载或星载的方式对地球表面成像，由于航天技术的发展，商用卫星的InSAR系统已投入应用，并不断地趋于完善，使该项技术被认为是前所未有的新的空间观测技术。

研究表明：其能够生成大规模的数字高程模型(Digital Elevation Model，DEM)，InSAR用于差分模式(D-InSAR)能以cm级甚至毫米级精度在大的时间与空间尺度上探测到地球表面位移，并已应用于地震与火山研究、冰川运动监测、地球构造运动研究、地面沉降监测等领域。

Goldstein等人应用欧洲遥感卫星(或称地球资源卫星)ERS-1间隔6d的数据在没有地面控制点情况下直接测定冰川速率。

Massonnet等人首先利用ERS-1资料计算出1992年美国Landers 地震的同震位移，获得的地面至卫星方向上的变化量与野外断层滑动测量结果，与GPS观测结果非常一致。

Massonnet等人的方法在SAR数据处理时应用了已有的数字地面模型。

复杂多变地物散射特征区域InSAR融合方法研究

交通与土木工程河南科技Henan Science and Technology总第874期第3期2024年2月复杂多变地物散射特征区域InSAR 融合方法研究夏锦1 王峥辉2（1.南京地铁建设有限责任公司，江苏南京 210017；2.江苏衡通勘测技术有限公司，江苏南京 210012）摘要：【目的】PS-InSAR 和SBAS-InSAR 在应对复杂多变地物散射特征沉降区域时均存在解算局限性，有必要通过对比两者技术差异和适用性，开展融合方法研究。

【方法】根据不同地物散射特征区域PS 点分布的相干系数统计特性，寻找与强地物散射特征区域强关联的PS 点数据簇，再根据不同散射特征区域PS 点分布的密度差异，采用空间聚类算法识别覆盖城镇用地的数据簇，并采用三角网格法对照全国土地利用现状数据确定监测数据融合的边界，剔除边界外低密度、低质量的PS 点数据簇，在边界外采用SBAS-InSAR 解算出SDFP 点数据，得到最终结果。

【结果】数据融合后，弱地物散射区域高质量监测点数据大幅增加，强地物散射区域内高质量、高密度PS 点被保留，该部分PS 点解算位置精度更高，可在建成区实现小尺度精细化监测，最终实现根据区域内的可变散射特征自动选择匹配的干涉测量数据的结果。

【结论】InSAR 融合方法在应对复杂多变地物散射特征区域时，可兼顾监测点的数量和质量。

关键词：地面沉降；SBAS-InSAR ；PS-InSAR ；地物散射；融合方法中图分类号：TU196.2 文献标志码：A 文章编号：1003-5168（2024）03-0052-08DOI ：10.19968/ki.hnkj.1003-5168.2024.03.011Research on InSAR Fusion Method for Scattering Characteristic Regions of Complex and Variable ObjectsXIA Jin 1 WANG Zhenghui 2(1.Nanjing Metro Construction Co., Ltd., Nanjing 210017,China; 2.Jiangsu Hengtong EngineeringInvestigation and Testing Co., Ltd., Nanjing 210012,China ）Abstract: [Purposes ] Both PS InSAR and SBAS InSAR have computational limitations when dealingwith complex and variable terrain scattering characteristics in subsidence areas, so it is necessary to carry out research on fusion methods by comparing the technical differences and applicability of the two. [Methods ] According to the statistical characteristics of the coherence coefficient of the distribution of PS points in different scattering feature areas, find the PS point data cluster that is Strongly correlatedmaterial to the strong scattering feature area. Then, according to the density difference of the distribution of PS points in different scattering feature areas, this paper uses the spatial clustering algorithm to iden⁃tify the data cluster covering urban land. This paper uses the Triangle mesh method to determine the boundary of monitoring data fusion against the national land use status data, and eliminates the low den⁃sity low quality PS point data cluster, and use SBAS InSAR to calculate SDFP point data outside theboundary and obtain the final result.[Findings ] After data fusion, there is a significant increase in high-收稿日期：2023-06-14作者简介：夏锦(1996—)，男，硕士，助理工程师，研究方向：地下工程病害与地质灾害防控。

GPS与InSAR数据融合方法及其应用

是对ＩＳｎＡＲ数据的处理结果进行精确的几何定位或地理编码。通常的步骤是事先设置角反射器，适当地安装角反射器（如图ｌ所示）当Ｓ，ＡＲ成像时
用站点Ａ作为参考点，利用式（）以计算其１可
他ＧＰＳ站点与Ａ点之间的单差分延迟，些单差这
进行修正。２）用ＧＳ改正后的ＩＳＰｎＡＲ数据作为地面沉
降变形的空问分布模型，空间域内以网格为主要在
一
１１１单差分（ｉｇｅｄｆｅｅｃｓ．．Ｓｎｌ— ｉｆｒｎｅ）
假定Ａ点在ＳＡＲ影像上是固定不动的，为作
个参考点。Ｂ是ＳＡＲ影像上的另一个点，果如
从ＧＰＳ估计出的站点Ａ和Ｂ在ＳＡＲ影像时的对流层延迟分别为Ｄ和Ｄ，则站点之间的延迟
不到连续的定位结果，了提高监测的空间分辨为
率，要布设大量的ＧＳ监测点，费用抑制了需Ｐ高ＧＰＳ对地表形变的监测能力。两种对地观测技术信息获取的侧重点有所区别，带有一定的片面并性。根据二者互补性的特点，两种技术进行组合将
１３ＧＳ与ＩＳ．ＰｎＡＲ数据融合的方法由上述可知，Ｓ和ＩＳＧＰｎＡＲ在空间域和时间
插，是城市地面沉降范围大，空间分辨率要求但对较高。在矿区，下矿物开采引起的地面沉降变形地的速度比城市的沉降变形要大的多，一个月左右的重复监测周期可以满足要求，了求取移动参数，为

基于角反射器的越江大桥InSAR_形变监测方法研究

第１１期２０２３年４月江苏科技信息ＪｉａｎｇｓｕＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＮｏ１１Ａｐｒｉｌ，２０２３作者简介：吴铭飞（１９８８），男，江苏江阴人，工程师，博士；研究方向：桥梁变形监测技术㊂基于角反射器的越江大桥ＩｎＳＡＲ形变监测方法研究吴铭飞（上海城建城市运营（集团）有限公司，上海２０００２３）摘要：星载ＩｎＳＡＲ技术具有获取地表大范围㊁高精度形变位移信息的能力，已经成为对地形变观测的有效技术手段之一㊂文章将Ｃ波段ＳＡＲ影像用于越江大桥形变监测，利用角反射器提高监测结果可靠性与精度㊂以上海长江大桥作为监测对象，在大桥主桥和邻近区域安装４台角反射器，采用大桥区域时间跨度２０２０年９月至２０２２年３月的Ｓｅｎｔｉｎｅｌ－１Ａ卫星影像，通过多时相ＩｎＳＡＲ分析技术，获得了角反射器所在位置大桥形变速率与时序变化情况㊂研究结果表明，本文提出的基于角反射器的越江大桥ＩｎＳＡＲ形变监测方法可以实现越江大桥高精度形变监测㊂关键词：ＩｎＳＡＲ；角反射器；越江桥梁；形变监测中图分类号：Ｕ４４６２㊀㊀文献标志码：Ａ０㊀引言㊀㊀合成孔径雷达（ＳｙｎｔｈｅｔｉｃＡｐｅｒｔｕｒｅＲａｄａｒ，ＳＡＲ）是自２０世纪５０年代开始发展的一种微波成像遥感技术㊂微波遥感可以穿透云雨，不受昼夜和气候的影响，能够实现全天时㊁全天候观测成像，甚至能够穿透植被和地表获取信息㊂另外，合成孔径技术极大改善了雷达成像分辨率，星载ＳＡＲ卫星被广泛应用于远距离㊁大范围的对地监测中，尤其在灾害监测㊁环境监测㊁海洋监测㊁资源勘查㊁农作物估产㊁测绘和军事等方面具有独特的优势㊂合成孔径雷达干涉测量（ＩｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｒｉｃＳｙｎｔｈｅｔｉｃＡｐｅｒｔｕｒｅＲａｄａｒ，ＩｎＳＡＲ）技术在近３０年内发展迅速，尤其是时序ＩｎＳＡＲ技术的提出，通过对永久散射体（ＰｅｒｍａｎｅｎｔＳｃａｔｔｅｒｅｒ，ＰＳ）的干涉相位时序分析，获取高密度㊁高精度的地表沉降信息，使得ＩｎＳＡＲ成为地表形变监测的主要技术手段之一［１－２］㊂ＩｎＳＡＲ形变计算的精度与可靠性很大程度上取决于ＰＳ点的相位相干性和信号稳定性，可以利用散射信号稳定㊁相干性高的角反射器（ＣｏｒｎｅｒＲｅｆｌｅｃｔｏｒ，ＣＲ）来提高ＰＳ点密度与ＩｎＳＡＲ形变监测计算精度㊂本文将对现有ＩｎＳＡＲ变形监测技术特点进行阐述与分析，以上海长江大桥为研究对象，利用越江大桥及周边区域布设的角反射器作为辅助手段，基于星载ＩｎＳＡＲ技术监测上海长江大桥结构变形，并对角反射器散射效果和越江大桥形变特征进行分析㊂１㊀ＩｎＳＡＲ变形监测技术原理㊀㊀ＩｎＳＡＲ技术基于时间测距成像机理，通过卫星上装载的两副ＳＡＲ天线同时观测（单轨双天线模式），或两次平行的观测（重复轨道模式），获得同一区域的重复观测数据，即单视复数影像对㊂由于两副天线和观测目标之间的几何关系发生变化，同一目标对应的两个回波信号之间产生相位差，由此得到的相位差影像通常称为干涉图，结合观测平台的轨道参数和传感器参数等可以获得地面高程信息［３］㊂在此基础上，若需进一步获得地面目标几何位置相对于ＳＡＲ传感器发生的变化（即形变），则需要去除干涉相位中平地㊁地形等因素对相位的影响，这个过程被称之为差分干涉测量（ＤＩｎＳＡＲ）㊂根据地形相位去除方法的不同，ＤＩｎＳＡＲ可以分为二轨法㊁三轨法和四轨法，其中以二轨法最为常见㊂近年来，越来越多的高分辨率ＳＡＲ卫星发射并投入使用，ＩｎＳＡＲ监测领域由宏观㊁大尺度的区域地表监测拓展至更微观㊁局部的城市基础设施监测㊂交通基础设施是人居环境的重要组成部分，其结构健康问题关乎市民出行安全㊂多时相ＩｎＳＡＲ（Ｍｕｌｔｉ－ＴｅｍｐｏｒａｌＩｎＳＡＲ，ＭＴ－ＩｎＳＡＲ）的出现与发展进一步提高了基础设施监测的精准化与精细化㊂时至今日，ＩｎＳＡＲ已经成为道路设施全天时㊁全天候㊁大范围㊁高精度变形监测的有效技术手段㊂２㊀基于角反射器的ＩｎＳＡＲ数据处理流程２１㊀角反射器设计原理㊀㊀角反射器是ＳＡＲ定标中使用较为广泛的无源点目标，一般具有大且稳定的雷达散射截面积（ＲａｄａｒＣｒｏｓｓＳｅｃｔｉｏｎ，ＲＣＳ），其ＲＣＳ远大于周围环境的散射，并且表现出与雷达波长和角反射器尺寸无关的３ｄＢ波束带宽（见图１）㊂角反射器一般采用铝制金属面板，结构简单㊁性能稳定㊁架设容易㊁成本低廉，固定安装于待监测区域㊂由于角反射器的散射特征和空间位置稳定，不仅可以作为ＳＡＲ辐射标定参考目标，还可以作为几何参照物，用于几何定标和ＩｎＳＡＲ形变参考㊂图１㊀角反射器工作原理目前，使用的角反射器大多采用三条棱边等长的三面角结构形式㊂常见的角反射器有矩形三面角反射器㊁扇形三面角反射器和三角形三面角反射器，其性能参数如表１所示［４］㊂表１㊀三类角反射器性能参数类型ＲＣＳ最大值３ｄＢ带宽／（ʎ）平均ＲＣＳ矩形三面角反射器１２πｂ４／λ２２５０７ｂ４／λ２扇形三面角反射器１５６ｂ４／λ２３２０４７ｂ４／λ２三角形三面角反射器ｂ４／３λ２４００１７ｂ４／λ２㊀注：ｂ分别为矩形角反射器的正方形边长㊁扇形角反射的扇形半径和三角形角反射器的直角边长；λ为工作波长㊂三角形三面角反射器的３ｄＢ带宽大于矩形和扇形三面角反射器，但其ＲＣＳ值小于另外两种角反射器（见表１）㊂相关研究表明，当入射角度变化时，三角形三面角反射器的ＲＣＳ值缩减速率最小，在较大的角度范围内可以获得较大的回波功率㊂在实际定标过程中，角反射器朝向不可避免偏离ＳＡＲ雷达波入射方向，必须保证角反射器在较宽入射角度范围内都能取得较大的ＲＣＳ㊂因此，三角形三面角反射器的使用最为广泛㊂本文亦选取三角形三面角反射器作为形变参考点进行形变监测解算㊂２２㊀ＩｎＳＡＲ数据处理方法㊀㊀干涉相位是ＩｎＳＡＲ处理分析的基础㊂在理想情况下，两幅ＳＡＲ影像的干涉相位只与参考面㊁地形及地表形变有关㊂但在实际观测过程中，两次观测期间的目标散射特性㊁观测视角㊁大气条件等都有可能发生变化，干涉相位受失相干㊁大气延迟㊁地形相位补偿误差㊁卫星定位误差㊁相位解缠误差等因素综合影响㊂为了消除上述误差对真实形变相位解算的影响，产生了以ＰＳ和ＳＢＡＳ技术为代表的ＭＴ－ＩｎＳＡＲ时序分析技术［５－６］㊂ＭＴ－ＩｎＳＡＲ技术对构成干涉相位的各相位分量进行建模，真实的干涉相位组成如下：φ＝φｆｌａｔ＋φｔｏｐｏ＋φｄｅｆｏ＋φｏｒｂ＋φａｔｍ＋φｎｏｉｓｅ式中：φ为干涉相位；φｆｌａｔ为平地相位；φｔｏｐｏ为地形相位；φｄｅｆｏ为形变相位；φｏｒｂ为轨道误差相位；φａｔｍ为大气影响相位；φｎｏｉｓｅ为噪声相位㊂基于差分相位信息建立相位函数模型，将φｔｏｐｏ地形相位㊁φｏｒｂ轨道相位以及φａｔｍ大气延迟相位从干涉相位中分离出来，得到φｄｅｆｏ形变相位，进而计算出地面各点的形变信息，其处理过程如图２所示㊂图２㊀ＭＴ－ＩｎＳＡＲ时序分析处理流程３㊀角反射器布设方式３１㊀上海长江大桥简介㊀㊀上海长江大桥位于中国上海市，东起上海市崇明岛，上跨长江水道，北至长兴岛与陈海公路相接后，汇入向化公路跨线桥㊂大桥于２００４年１２月２８日动工兴建，于２００９年１０月３１日通车运营㊂大桥总面积３４２３万平方米，线路长１６６３千米，跨越长江部分正桥长９９７千米；桥面为双向六车道高速公路，设计速度１００千米每小时㊂大桥选择了独特的人字形结构斜拉桥造型，相应于桥塔构型，主梁采用了分离结构，是上海市地标性建筑㊂大桥所处位置与实景照片，如图３所示㊂３２㊀角反射器的安装㊀㊀为提高上海长江大桥ＩｎＳＡＲ形变监测精度，项目组在上海长江大桥及附近区域安装了４个三角形角反射器，角反射器直角边长为１２米㊂其中，一个布设于上海市长兴岛隧桥管控中心，编号ＣＲＣＸ，如图４ａ所示；另外，３个角反射器布设在长江大桥上，编号图３㊀上海长江大桥位置与实景为ＣＲ１，ＣＲ２和ＣＲ３，３个角反射器的现场安装情况分别如图４ｂ，４ｃ和４ｄ所示㊂图４㊀角反射器安装现场考虑到野外防风和防积水，角反射器上安装了电磁波可穿透的聚乙烯塑料材质盖板㊂此外，大桥上安装的角反射器设计了专门的固定支架，可在不损害大桥表面结构的情况下，将角反射器平稳地固定在桥梁上下行车道中间的隔离带和叠合梁上㊂为了达到对ＳＡＲ卫星发射微波脉冲最佳的反射效果，角反射器安装的朝向垂直于卫星航向，并通过调整倾角使得角反射器的中心指向线对准雷达微波的入射方向㊂４㊀基于ＭＴ－ＩｎＳＡＲ的上海长江大桥形变监测４１㊀影像数据㊀㊀为了充分利用上海长江大桥及周边区域安装的角反射器，本文选用２０２０年９月２０２２年３月覆盖上海长江大桥的４４景Ｓｅｎｔｉｎｅｌ－１Ａ卫星平台升轨ＳＬＣ单视复影像为数据源，观测模式为ＩＷ宽幅干涉，分辨率为５米ˑ２０米，极化方式为ＶＶ极化㊂选取２０２１年６月３０日的影像为ＰＳ处理主影像㊂本文采用由欧空局开发的ＳＡＲ影像处理软件（ＳｅＮｔｉｎｅｌＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＰｌａｔｆｏｒｍ，ＳＮＡＰ）进行影像数据处理，基于ＵＳＧＳ发布的３０米分辨率ＳＲＴＭＤＥＭ数据去除地形相位并进行地理编码，完成轨道校正㊁条带选择㊁主影像选取㊁配准与干涉图生成等处理步骤㊂辐射定标前后角反射器所在区域影像如图５所示㊂在强度影像中，角反射器区域表现为非常明亮的十字光斑，所在区域信噪比有极大的提升，可以作为稳定的干涉测量形变参考点㊂本文采用ＳｔａＭＰＳ进行时序分析与形变提取㊂ＳｔａＭＰＳ／ＭＴＩ（ＳｔａｎｆｏｒｄＭｅｔｈｏｄｆｏｒＰｅｒｓｉｓｔｅｎｔＳｃａｔｔｅｒｅｒｓ／Ｍｕｌｔｉ－ＴｅｍｐｏｒａｌＩｎＳＡＲ）方法由英国利兹大学Ｈｏｐｐｅｒ教授等学者于２００４年提出，该方法采用三维时空解图５㊀角反射器安装前后强度对比缠算法获取目标的时序形变信息，同时支持ＰＳ与ＳＢＡＳ处理方法，能提高时序ＩｎＳＡＲ在低相干区的监测能力㊂基于该方法，本文得到区域形变速率解算结果如图６所示㊂图６㊀区域形变速率４２㊀形变监测结果分析㊀㊀在默认情况下，ＳｔａＭＰＳ方法以解算得到的区域内所有ＰＳ点的相位形变量平均值作为相对值，计算各点的相对形变量㊂为了更准确地获取越江大桥重点位置真实形变量，本文将长兴岛角反射器作为形变参考点，计算角反射器所在３处桥梁位置在２０２０年９月至２０２２年３月间的绝对形变量变化情况，结果如图７所示㊂由形变时序曲线图可见，ＣＲ１，ＣＲ２和ＣＲ３在监测期间内形变波动较小，形变区间基本处于以形变量０为对称轴ʃ１０ｍｍ范围内，符合正常运行状态下越江大桥形变变化特征㊂其中，ＣＲ１，ＣＲ２的形变波动范围比ＣＲ３更小，其主要原因是ＣＲ３安装于主桥斜拉桥段，相比于非斜拉桥段，斜拉桥形变状况更容易受温度㊁荷载变化影响㊂因此，利用角反射器可以实现对越江大桥形变的有效㊁高精度监测㊂监测结果表明，上海长江大桥主桥结构稳定，未产生明显的沉降趋势㊂图７㊀角反射器位置示意及形变曲线５　结论㊀㊀本文基于欧空局Ｓｅｎｔｉｎｅｌ－１Ａ卫星平台２０２０年９月至２０２２年３月共４４景ＳＡＲ影像对越江大桥变形监测方法开展研究㊂以上海长江大桥为研究对象，在大桥主桥和周边区域安装角反射器，采用ＭＴ－ＩｎＳＡＲ时序分析技术，得到角反射器位置大桥形变监测结果，上海长江大桥结构稳定，无明显沉降位移趋势㊂研究结果表明，角反射器可以极大地增加监测位置的雷达反射信号强度，有助于提高越江大桥ＩｎＳＡＲ变形监测成果的精度和可靠性㊂本文提出的基于角反射器的越江大桥ＩｎＳＡＲ变形监测方法对于运营期特大型桥梁结构健康监测与安全风险管控相关工作具有借鉴意义㊂参考文献［１］何秀凤，高壮，肖儒雅，等．ＩｎＳＡＲ与北斗／ＧＮＳＳ综㊀㊀合方法监测地表形变研究现状与展望［Ｊ］．测绘学报，２０２２（７）：１３３８－１３５５．［２］李振洪，朱武，余琛，等．雷达影像地表形变干涉测量的机遇，挑战与展望［Ｊ］．测绘学报，２０２２（７）：１４８５－１５１９．［３］朱茂，沈体雁，黄松，等．基于ＣＯＳＭＯ－ＳｋｙＭｅｄ数据的水库边坡ＩｎＳＡＲ形变监测应用［Ｊ］．水力发电学报，２０１８（１２）：１１－２１．［４］张婷，张鹏飞，曾琪明．ＳＡＲ定标中角反射器的研究［Ｊ］．遥感信息，２０１０（３）：３８－４２．［５］路聚峰．时间序列高分辨率ＣＯＳＭＯ－ＳｋｙＭｅｄ影像地表形变监测研究［Ｄ］．阜新：辽宁工程技术大学，２０１７．［６］潘超，江利明，孙奇石，等．基于Ｓｅｎｔｉｎｅｌ－１雷达影像的成都市地面沉降ＩｎＳＡＲ监测分析［Ｊ］．大地测量与地球动力学，２０２０（２）：１９８－２０３．（编辑㊀何琳）ＩｎＳＡＲｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｍｅｔｈｏｄｏｆｃｒｏｓｓ－ｒｉｖｅｒｂｒｉｄｇｅｂａｓｅｄｏｎｃｏｒｎｅｒｒｅｆｌｅｃｔｏｒＷｕＭｉｎｇｆｅｉＳｈａｎｇｈａｉＵｒｂａｎＯｐｅｒａｔｉｏｎＧｒｏｕｐＣｏ．Ｌｔｄ．Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００２３ＣｈｉｎａＡｂｓｔｒａｃｔＳｐａｃｅｂｏｒｎｅＩｎＳＡＲｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｈａｓｔｈｅａｂｉｌｉｔｙｔｏａｃｑｕｉｒｅｌａｒｇｅ－ｓｃａｌｅａｎｄｈｉｇｈ－ｐｒｅｃｉｓｉｏｎｓｕｒｆａｃｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄｈａｓｂｅｃｏｍｅｏｎｅｏｆｔｈｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｔｅｃｈｎｉｃａｌｍｅａｎｓｆｏｒｔｅｒｒａｉｎｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ．ＩｎｔｈｉｓｐａｐｅｒＣ－ｂａｎｄＳＡＲｉｍａｇｅｓａｒｅｕｓｅｄｔｏｍｏｎｉｔｏｒｔｈｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｃｒｏｓｓ－ｒｉｖｅｒｂｒｉｄｇｅａｎｄｃｏｒｎｅｒｒｅｆｌｅｃｔｏｒｓａｒｅｕｓｅｄｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙａｎｄａｃｃｕｒａｃｙｏｆｔｈｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｒｅｓｕｌｔｓ．ＳｈａｎｇｈａｉＹａｎｇｔｚｅＲｉｖｅｒＢｒｉｄｇｅｉｓｕｓｅｄａｓｔｈｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｏｂｊｅｃｔａｎｄｆｏｕｒｃｏｒｎｅｒｒｅｆｌｅｃｔｏｒｓａｒｅｉｎｓｔａｌｌｅｄｏｎｔｈｅｍａｉｎｂｒｉｄｇｅａｎｄａｒｏｕｎｄｔｈｅａｄｊａｃｅｎｔａｒｅａｏｆｔｈｅｂｒｉｄｇｅ．ＵｓｉｎｇｔｈｅＳｅｎｔｉｎｅｌ－１ＡｓａｔｅｌｌｉｔｅｉｍａｇｅｓｏｆｔｈｅｂｒｉｄｇｅａｒｅａｗｉｔｈｔｉｍｅｓｐａｎｆｒｏｍＳｅｐｔｅｍｂｅｒ２０２０ｔｏＭａｒｃｈ２０２２ｔｈｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｒａｔｅａｎｄｔｉｍｉｎｇｃｈａｎｇｅｓｏｆｔｈｅｂｒｉｄｇｅａｔｔｈｅｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｔｈｅｃｏｒｎｅｒｒｅｆｌｅｃｔｏｒａｒｅｏｂｔａｉｎｅｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｍｕｌｔｉ－ｔｅｍｐｏｒａｌＩｎＳＡＲａｎａｌｙｓｉｓｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．ＴｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅＩｎＳＡＲｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｍｅｔｈｏｄｏｆｔｈｅｃｒｏｓｓ－ｒｉｖｅｒｂｒｉｄｇｅｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｃｏｒｎｅｒｒｅｆｌｅｃｔｏｒｐｒｏｐｏｓｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒｃａｎｒｅａｌｉｚｅｈｉｇｈ－ｐｒｅｃｉｓｉｏｎｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｏｆｔｈｅｃｒｏｓｓ－ｒｉｖｅｒｂｒｉｄｇｅ．ＫｅｙｗｏｒｄｓＩｎＳＡＲｃｏｒｎｅｒｒｅｆｌｅｃｔｏｒｃｒｏｓｓ－ｒｉｖｅｒｂｒｉｄｇｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ。

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关键词：InSAR 人工角反射器地理编码 LAMBED 地表形变1 引言差分合成孔径雷达干涉测量技术（DInSAR)在最近10来年有了很大的发展。

但是，由于时间和空间的失相干以及大气效应的影响，传统的差分干涉测量的应用受到很大的限制。

基于此，一些学者提出了利用离散的、相位稳定的目标点作为研究对象的新技术[1]。

目前，许多InSAR机构已经开始研究利用CR来探测城市地表微量形变、滑坡变形监测等，也相继布设了一系列的CR点。

然而很多时候在SAR图像上找不到相应的CR点，特别是在城市布设的CR点，由于周围地物的强反射特性，很难准确识别出真正的CR点。

为此，需要专门对城市布设的CR点做探测研究。

同时，CR本身被当做地面控制点，还可以对地理编码后的结果进行校正，以满足SAR图像平面上的精度要求。

2 CR的探测研究表明，即使三面角反射器物理大小大于SAR的空间分辨率，它在SAR图像上仍然表现为一个单独的点目标[4]。

为了准确地找出这个点目标，可以根据CR安装前后的SAR影像的强度信息进行对比研究，进而确定CR点[5]。

为此，需要对获得的包含研究区域的6景Envisat ASAR影像进行处理以探测CR点，具体影像以及CR安装情况如下表所示：表1 六幅影像CR安装情况CR点名20061125 20070310 20071006 20071110 20090103 20090314XJ07 没安装没安装安装安装安装安装XJ08 没安装没安装没安装没安装安装安装从表中可以看到，影像20090103、20090314上全部安装了角反射器，20061125、20070310影像两个角反射器都没有安装，20071006和20071110影像只安装了XJ07。

下图1为安装在西安污水处理厂的XJ07和XJ08两个角反射器在Google earth上的大体位置，图2为具体的CR示意图。

CR的初始坐标由GPS精确测定，单视复数影像图（SLC）经过裁剪、配准、重采样、坐标转换、提取强度偏差后[6],得到了XJ07和XJ08两个角反射器在上述六景SAR图像上的位置(图3)。

图 1 Google earth 上CR 的位置图 2 安装的CR20061125 20070310 2007100620071110 20090103 20090314图3：CR 点在强度图上的影像3 利用CR 做地理编码校正经过成像和干涉处理得到的InSAR 数据在方位-距离成像几何坐标系中可以表示为(i, j,H,σ),其中: i 表示方位向的序号; j 表示距离向的序号;H 表示该像素对应的高程;σ表示雷达的后向散射量,即图像的灰度。

地学编码处理就是将成像几何坐标系中的数据变成(x,y,H,σ),x,y 表示通用的参考坐标系(我国一般都采用高斯平面坐标)[7]。

目前地理编码采用的方法很多，多项式、共线方程和雷达成像几何模型是经常采用的方法。

多项式模型和共线方程模型都必须依赖地面控制点来反演出模型参数,XJ07XJ07北北XJ07XJ08北北北北XJ07XJ08然后才能进行图像的定位纠正,是一种“地-空-地”的地理编码处理方法,不能直接进行地学编码处理,必须依赖一定的地面控制点。

在InSAR 地理编码中由于很难找到一定数量的地面控制点，因此经常采用距离-多普勒的地理编码方法[8]。

这种方法主要由椭球方程、斜距方程、多普勒三个方程建立地面点和SAR 图像之间的关系。

具体公式如下：（多普勒方程）（斜距方程）（椭球方程）)()(2)()(1)(222122121s r s r D s r s r ij pe V V R R Rf R R R R R R z h R y x -⋅--=-⋅-==+++λ （1）只要给定SAR 图像上每个像素的斜距ij R 和多普勒中心频率D f ,联立求解椭球方程、多普勒方程、斜距方程,即可求得每个像素对应的位置地球惯性坐标系中的坐标)(1,1,11z y x R 。

其中，e R 表示地球半径，))(/11(h R f R e p +-=，h 为该点的地面高程值,f 为平坦度因子，S S V R 、为卫星飞行时间的函数，可以通过卫星提供的轨道数据得到[9]。

然而，通过这样的地理编码计算，得到的WGS84坐标系下的地理坐标(B,L)与实际的地理坐标相差较大，这主要是由不精确的轨道数据产生的。

在西安布设的四个角反射器，这些角反射器都是安装在GPS 观测墩上的，因此很容易通过GPS 精确测定这些角反射器的WGS84坐标，同时可以得到经地理编码后的CR 点WGS84坐标，对比后的结果如下图4所示。

从图中可以看到，纬度偏移量约为0.72秒，经度偏移量约为：-7.4秒，经度上的偏移量相对来说较大。

图4：CR 点上地理编码误差角反射器点最初的应用目的在于作为地面控制点，进而对影像图进行校正。

这里可以借用CR 点作为控制点，对地理编码后的SAR 影像图做校正。

为此，引用仿射变换模型对纬度和经度进行拟合，利用XJ02 、XJ03、XJ07和XJ08点作为已知点，采用最小二乘法求解参数。

模型公式如下：221321b L b B b L a L a B a B SAR SAR GPS SAR SAR GPS +⨯+⨯=+⨯+⨯= （2）其中GPS GPS L B 、表示由GPS 测得的CR 点经纬度，认为是真值，SAR SAR L B 、表示地理编码后SAR 影像上的CR 点经纬度，321321b b b a a a 、、、、、表示相应的参数，代入相应的值可解得参数值为：⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡5759780.00607545 8360361.00045853 5806430.00157584- 1437010.00984951 6607100.00016232- 8821651.00022322 321321b b b a a a 为检验校正后的效果，根据GPS 坐标求取精确的CR 点坐标在SLC 图像上的统计结果，提取了三个GPS 点在SLC 图像上的斜距多普勒坐标，经地理编码，再利用仿射变换模型进行校正，最后的到得结果如表2所示：表2：地理编码校正结果点号GPS 坐标（度）地理编码坐标（度）仿射变化后坐标（度）地理编码差值（秒）仿射校正后差值（秒） 1纬度 34.232010 34.232213 34.2320202 0.7305999 0.036555297 经度108.94251 108.94035 108.942439 -7.7637999 -0.26104641 2纬度 34.232015 34.232206 34.23201313 0.68749999 -0.006822 经度108.94293 108.94082 108.9429053 -7.6142999 -0.110737 3纬度 34.232086 34.232275 34.23208210 0.68029999 -0.0141086 经度108.94326108.94106108.94314732-7.9269-0.4233294从表中看出经过校正后点位的地理编码结果得到明显改善，能够满足SAR 影像平面精度的要求。

4 CR 点间提取形变量角反射器点在InSAR 中的主要应用还是提取CR 上的形变量。

国内外许多学者对CR 的模型以及算法进行了研究，其中应用较为典型的是德国波茨坦地学中心xiaye 博士、希腊NPA 团队以及香港理工大学丁晓利教授提出的模型及其算法[10]。

xiaye 博士利用安装在三峡地区的二十多个三面角反射器监测了新滩、树平、卡子湾等地区的滑坡形变，得出树平月最大沉降量可达到50mm ，卡子湾月最大沉降量可达46—53mm 的结论[11]。

丁晓利教授基于荷兰Delf 大学KAMPES 博士关于PS 的解算思想提出了一套新的关于CR 的解算模型和算法，并且成功应用在香港地区的地面沉降监测中[12]。

公式（3）是通用的差分干涉相位方程。

在进行CR 处理的过程中，我们只把地形相位误差和形变相位作为模型参数参与解算，其他相位都作为随机相位的一部分参与处理[13]。

在实际的差分干涉相位方程中，大气延迟相位是一个很难确定的量，但是通过二次差分相邻的CR 点，可以有效地减弱甚至是消除大气延迟相位。

CR 点的高程可以由GPS 精确测定，因此地形相位贡献认为是确定的。

轨道相位和目标点散射相位通过一定的措施可以减弱。

因此方程中只剩下形变相位贡献和噪声相位，噪声相位认为是均值为0的高斯噪声。

公式（4）表示为最终的需要求解的参数值。

}{,,,,,,φφφφφφφkn o i s ex ko r b i tx ka t m o sx k objx k defox k topox k x W +++++=φktopo x ,=h h R B k x k incx k x K X∆=∆⊥βθλπ,sin 4φk defox ,=k x r ∆λπ4 （3）m k m k k obj x x x ,,,ηξφφφ+==x m x mk x kx m x mk x kηϑλπϑλπξϑλπϑλπ⋅-+⋅-)sin 4sin 4()sin 4sin 4(φko r b i tx ,=ηξ⋅+⋅+c b aijnoi ij ij ij t v k φλππφ++-=42 （4）相位解缠的目的就是要解得方程中的整周未知数ij k 。

InSAR应用中角反射器研究

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