DD 2014-11 地面沉降干涉雷達(dá)數(shù)據(jù)處理技術(shù)規(guī)程

中國地質(zhì)調(diào)查局地質(zhì)調(diào)查技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)DD2014

11地面沉降干涉雷達(dá)數(shù)據(jù)處理技術(shù)規(guī)程中國地質(zhì)調(diào)查局2014XX/T

XXXXX—XXXX前言

...............................................................................

III1

范圍

..............................................................................

12

規(guī)范性引用文件

....................................................................

13

術(shù)語、定義和縮略語

................................................................

13.1 術(shù)語和定義

....................................................................

13.2 縮略語

........................................................................

24

總則

..............................................................................

24.1 目的

..........................................................................

24.2 工作流程

......................................................................

34.3 基本要求

......................................................................

35

技術(shù)設(shè)計(jì)

..........................................................................

45.1 資料收集

......................................................................

45.2 設(shè)計(jì)書編寫

....................................................................

46

數(shù)據(jù)獲取

..........................................................................

46.1 數(shù)據(jù)選擇

......................................................................

46.1.1

數(shù)據(jù)選擇

...............................................................

46.1.2 輔助數(shù)據(jù)選擇

..............................................................

56.2 數(shù)據(jù)采購

......................................................................

57

數(shù)據(jù)處理

..........................................................................

57.1 處理方法選擇

..................................................................

57.2

數(shù)據(jù)處理...............................................................

57.2.1 基本流程

..................................................................

57.2.2 數(shù)據(jù)預(yù)處理

................................................................

67.2.3 差分干涉計(jì)算

..............................................................

77.2.4 形變量計(jì)算

................................................................

77.3 PS-InSAR

數(shù)據(jù)處理..............................................................

87.3.1 基本流程

..................................................................

87.3.2 數(shù)據(jù)預(yù)處理

................................................................

97.3.3 差分干涉計(jì)算

..............................................................

97.3.4 時(shí)間/空間域形變估算

.......................................................

97.3.5 形變量計(jì)算

...............................................................

107.4

數(shù)據(jù)處理

...........................................................

107.4.1 基本流程

.................................................................

107.4.2 數(shù)據(jù)預(yù)處理

...............................................................

107.4.3 差分干涉計(jì)算

.............................................................

11XX/T

XXXXX—XXXX7.4.4 時(shí)間/空間域形變估算.......................................................117.4.5 形變量計(jì)算................................................................118

精度評估.......................................................................... 128.1 評估內(nèi)容......................................................................128.2 評估方法和指標(biāo)................................................................128.2.1 最鄰近點(diǎn)選取方法和要求....................................................128.2.2 主要指標(biāo)算法..............................................................128.3 精度要求......................................................................138.3.1 樣本數(shù)目要求..............................................................138.3.2 相關(guān)系數(shù)要求..............................................................138.3.3 中誤差要求................................................................139

質(zhì)量控制.......................................................................... 139.1 檢查內(nèi)容......................................................................139.2 檢查方法和要求................................................................149.2.1 日常及階段性檢查..........................................................149.2.2 終期質(zhì)量檢查..............................................................1410

成果編制與提交................................................................... 1410.1 資料整理與入庫...............................................................1410.1.1 數(shù)據(jù)文件.................................................................1410.1.2 入庫要求.................................................................1510.2 成果圖件編制.................................................................1510.2.1 圖件類型.................................................................1510.2.2 圖件生成.................................................................1510.2.3 制圖要求.................................................................1510.3 成果報(bào)告編寫.................................................................1610.4 成果提交.....................................................................16附錄

A（資料性附錄） 星載

數(shù)據(jù)表

.................................................17附錄

B（資料性附錄） InSAR

主要監(jiān)測方法適用條件表

....................................18附錄

C（規(guī)范性附錄） 地面沉降

InSAR

監(jiān)測（1∶250000）成果圖圖式.......................19附錄

D（資料性附錄） 地面沉降速率值對應(yīng)分級設(shè)色圖例表................................19附錄

E（規(guī)范性附錄） 地面沉降干涉雷達(dá)監(jiān)測成果報(bào)告編寫提綱............................20參考文獻(xiàn)............................................................................. 21IIXX/T

XXXXX—XXXX 本標(biāo)準(zhǔn)遵循GB/T1.1-2009《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和編寫》給出的規(guī)則起草。請注意本標(biāo)準(zhǔn)的某些內(nèi)容可能涉及專利。本標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識別這些專利的責(zé)任。本標(biāo)準(zhǔn)由中國地質(zhì)調(diào)查局提出和歸口管理。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：中國國土資源航空物探遙感中心本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：王艷、張玲、葛大慶、李曼、郭小方。本標(biāo)準(zhǔn)由中國地質(zhì)調(diào)查局負(fù)責(zé)解釋。IIIXX/T

XXXXX—XXXX1 范圍與處理、技術(shù)要求、精度評估、質(zhì)量控制和成果編制。本標(biāo)準(zhǔn)適用于地面沉降測量，其它類似地質(zhì)災(zāi)害的形變測量可參考使用2 規(guī)范性引用文件準(zhǔn)。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本標(biāo)準(zhǔn)。GB/T

遙感影像平面圖制作規(guī)范GB/T

24356 測繪成果質(zhì)量檢查與驗(yàn)收CH/T

1004-2005 測繪技術(shù)設(shè)計(jì)規(guī)定DD2006-02 地面沉降監(jiān)測技術(shù)要求DD2011-01 遙感影像地圖制作規(guī)范（1∶

、1∶250

000）DD2011-07 環(huán)境地質(zhì)遙感監(jiān)測技術(shù)要求3 術(shù)語、定義和縮略語3.1 術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。3.1.1合成孔徑雷達(dá)干涉測量

Aperture

Radar干涉雷達(dá)利用同一地區(qū)不同期次數(shù)據(jù)開展地涉測量。差分合成孔徑雷達(dá)干涉測量 Differential

R對干涉相位進(jìn)行差分處理，去除地形、平地等相位分量以測量地面形變的干涉測量方法。永久散射體干涉測量Persistent

Scatterer

InSAR利用長時(shí)間序列SAR影像集進(jìn)行時(shí)間和空間域形變量估算，以提取永久散射體形變信息的干涉測量方法。短基線集干涉測量

BAseline

Subsets

XX/T

XXXXX—XXXX分相位進(jìn)行奇異值分解，以獲取時(shí)序相干目標(biāo)形變量的干涉測量方法。3.1.2重復(fù)軌道數(shù)據(jù)

pass

data重軌數(shù)據(jù)衛(wèi)星在不同時(shí)刻、重復(fù)軌道條件下對同一地區(qū)進(jìn)行監(jiān)測獲取的SAR數(shù)據(jù)。3.1.3空間基線

baseline監(jiān)測同一地區(qū)的兩景SAR影像，它們同名點(diǎn)在空間上的連線。3.1.4時(shí)間基線

監(jiān)測同一地區(qū)的兩景SAR影像的時(shí)間差。3.1.5相干目標(biāo) coherent

target在一定時(shí)間間隔內(nèi)，在干涉圖上能保持后向散射特性穩(wěn)定、相位保真、且相干性良好的像元。3.1.6干涉圖 interferogram干涉紋圖干涉相位的二維分布圖。3.1.7視線向

Of

Sight雷達(dá)傳感器照射地面的方向。3.2 縮略語下列縮略語適用于本標(biāo)準(zhǔn)。CGCS：中國大地坐標(biāo)系（China

Geodetic

Coordinate

System）DEM:

數(shù)字高程模型（

Model）DTIN：狄洛尼三角網(wǎng)（Delaunay

Triangulation

Irregular

Net）：快速傅立葉變換（

Transform）InSAR:

合成孔徑雷達(dá)干涉測量（

Synthetic

Aperture

Radar）：視線向（

of

Sight）PS：永久散射體（Persistent

Scatterer）SAR:

合成孔徑雷達(dá)（

Aperture

Radar）SBAS：短基線集（

Baseline

）SRTM：航天飛機(jī)機(jī)載干涉雷達(dá)測地任務(wù)（

Radar

Topography

）SVD：奇異值分解（Single

Value

）4 總則4.1 目的應(yīng)用InSAR技術(shù)，開展地面沉降分布區(qū)域及變化狀況的調(diào)查與監(jiān)測，為防治地面沉降提供基礎(chǔ)測量數(shù)據(jù)。XX/T

XXXXX—XXXX4.2 工作流程利用InSAR技術(shù)開展地面沉降的作業(yè)流程包括：技術(shù)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)獲取、干涉雷達(dá)數(shù)據(jù)處理、成果精度評估、質(zhì)量控制、成果編制與提交，具體內(nèi)容見圖1所示。4.3 基本要求4.3.1 地面沉降

InSAR

監(jiān)測可按照國家標(biāo)準(zhǔn)分幅或自由分幅進(jìn)行。4.3.2 國家標(biāo)準(zhǔn)分幅的比例尺通常采用

1：250

000

或

1∶100

；自由分幅的比例尺根據(jù)實(shí)際需要確定。圖1 地面沉降監(jiān)測

InSAR

數(shù)據(jù)處理作業(yè)流程圖4.3.3 應(yīng)根據(jù)工作區(qū)域沉降特點(diǎn)和任務(wù)要求，選擇地面沉降監(jiān)測的

數(shù)據(jù)處理方法。4.3.4 地面沉降監(jiān)測

InSAR

數(shù)據(jù)處理工作應(yīng)生成沉降速率圖，亦可轉(zhuǎn)換為累計(jì)沉降量圖、時(shí)間序列沉降量圖和相關(guān)沉降統(tǒng)計(jì)表格等成果資料。4.3.5 InSAR

監(jiān)測結(jié)果宜與其它高精度監(jiān)測數(shù)據(jù)對比驗(yàn)證以評價(jià)其精度。4.3.6 地面沉降

InSAR

監(jiān)測成果應(yīng)采用

CGCS2000

管部門審批備案的可與國家高程系統(tǒng)相聯(lián)結(jié)的獨(dú)立高程系統(tǒng)。XX/T

XXXXX—XXXX5 技術(shù)設(shè)計(jì)5.1資料收集在編制技術(shù)設(shè)計(jì)書之前，應(yīng)收集下列資料：a) 監(jiān)測區(qū)域地形圖；b) 監(jiān)測區(qū)地質(zhì)、水文基礎(chǔ)資料；c)監(jiān)測區(qū)地面沉降災(zāi)情資料；d) 已有監(jiān)測工作及成果資料；e)監(jiān)測區(qū)

SAR

數(shù)據(jù)存檔信息；f) 監(jiān)測區(qū)在軌

SAR

數(shù)據(jù)參數(shù)、在軌狀況和編程定制規(guī)則信息；g) 監(jiān)測區(qū)輔助數(shù)據(jù)資料，包括：地形數(shù)據(jù)、成果底圖數(shù)據(jù)、衛(wèi)星軌道數(shù)據(jù)和其它數(shù)據(jù)等。5.2 設(shè)計(jì)書編寫參考CH/T

1004-2005規(guī)定的有關(guān)內(nèi)容。技術(shù)設(shè)計(jì)書主要內(nèi)容應(yīng)包括：a) 任務(wù)來源及目的、意義；b) 技術(shù)設(shè)計(jì)的依據(jù)；c) 測區(qū)地形、地質(zhì)、水文概況及已有工作條件；d) 監(jiān)測項(xiàng)目、監(jiān)測網(wǎng)（點(diǎn)）布置及相關(guān)部署圖件；e) 監(jiān)測方法及主要技術(shù)要求；f) 監(jiān)測數(shù)據(jù)選擇及質(zhì)量要求；g)任務(wù)分工及工作進(jìn)度安排；h)成果資料檢查驗(yàn)收；i) 預(yù)期提交成果。6數(shù)據(jù)獲取6.1數(shù)據(jù)選擇6.1.1 SAR

數(shù)據(jù)選擇星載傳感器的基本參數(shù)可參見附錄A中所示，選擇進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的SAR影像應(yīng)滿足：a) SAR

數(shù)據(jù)選取的時(shí)間和空間范圍，應(yīng)略大于任務(wù)要求的時(shí)間與空間范圍。b) SAR

數(shù)據(jù)成像模式、極化方式和視角均應(yīng)相同。c) 宜依據(jù)

SAR

30MHz

的

SAR

數(shù)據(jù)選擇其

30MHz

的

SAR

數(shù)據(jù)選擇其十分之一臨界空間基線值作為空間基線閾值。具體臨界空間基線值見附錄

A

中所示。d) 時(shí)間基線不宜超過

3

年。e)

15%兩景影像間應(yīng)有超過

15%影像幅寬的重疊度。f) 順軌方向訂購?fù)粫r(shí)刻超過兩景

SAR

數(shù)據(jù)時(shí)，宜選擇訂購長條帶數(shù)據(jù)。g) 生成優(yōu)于

10mm

監(jiān)測精度地面沉降成果，

8

景/面沉降成果，數(shù)據(jù)量應(yīng)大于或等于

景/年。XX/T

XXXXX—XXXXh) 以

1︰100

000

比例尺圖件表達(dá)

形變成果宜采用像元大小為

~

的

SAR

數(shù)據(jù)；以1︰250

InSAR

形變成果宜采用像元大小為

15m

~

30m

的

數(shù)據(jù)。6.1.2 輔助數(shù)據(jù)選擇進(jìn)行數(shù)據(jù)處理前，應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)妮o助數(shù)據(jù)，其主要類型見5.1。具體選擇內(nèi)容如下：a) 地形數(shù)據(jù)應(yīng)滿足：1) 地形數(shù)據(jù)宜選擇分辨率優(yōu)于

SAR

影像分辨率的數(shù)據(jù)；平原地區(qū)亦可采用

SRTM

DEM

等中低分辨率數(shù)據(jù)。2)

20%用其它數(shù)據(jù)補(bǔ)充；超過

時(shí)，宜更換數(shù)據(jù)。3)監(jiān)測區(qū)域地形差大于

100m，且山區(qū)面積超過工區(qū)總面積的

10%時(shí)，應(yīng)采用地形數(shù)據(jù)產(chǎn)品。選用

的比例尺不應(yīng)低于

InSAR

形變成果比例尺。b) 成果底圖數(shù)據(jù)應(yīng)滿足：1) 地面沉降速率圖宜選用

幅度影像作為中等比例尺成果底圖，以不小于

1∶100

000

比例尺表達(dá)成果時(shí)宜選用高分辨率的光學(xué)遙感影像作為底圖；2) 地面沉降等值線圖宜選用地質(zhì)圖為底圖。3) 光學(xué)影像數(shù)據(jù)宜選用云層覆蓋量小于

20%、數(shù)據(jù)缺失不超過

、且色調(diào)一致的數(shù)據(jù)。c) 衛(wèi)星軌道數(shù)據(jù)應(yīng)滿足：軌道數(shù)據(jù)宜優(yōu)先使用精密軌道數(shù)據(jù)。d)其他數(shù)據(jù)應(yīng)滿足：1) 宜采用優(yōu)于三等的水準(zhǔn)數(shù)據(jù)修正

InSAR

形變成果的基準(zhǔn)面。2)

InSAR

精度等級說明，檢驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)比

InSAR

成果具有更高的精度等級。3) 精度驗(yàn)證數(shù)據(jù)應(yīng)與

InSAR

形變成果在時(shí)空上一致、且在空間上分布均勻。6.2 數(shù)據(jù)采購用于InSAR數(shù)據(jù)處理流程的SAR數(shù)據(jù)和輔助數(shù)據(jù)，應(yīng)采用如下途徑采購：a)

SAR

周期內(nèi)的待接收

SAR

數(shù)據(jù)。目前商用星載

SAR

數(shù)據(jù)可參見附錄

A。b) 通過申請、商業(yè)購買或網(wǎng)絡(luò)下載其它輔助數(shù)據(jù)。7 數(shù)據(jù)處理7.1 處理方法選擇7.1.1 監(jiān)測精度要求較低、SAR

數(shù)據(jù)量不大于

4

景的工作區(qū)宜選擇

方法。7.1.2 數(shù)據(jù)量較大、監(jiān)測精度要求較高時(shí)，宜選擇

或

方法。在

SAR

數(shù)據(jù)的時(shí)空基線分布均勻的情況下，宜選用

PS-InSAR

方法；在

SAR

數(shù)據(jù)的時(shí)間和空間基線有一個(gè)以長基線為主的情況下，宜選用

方法。 B7.2 D-InSAR

數(shù)據(jù)處理7.2.1基本流程D-InSAR方法數(shù)據(jù)處理的基本流程見圖2所示。XX/T

XXXXX—XXXX7.2.2 數(shù)據(jù)預(yù)處理 主影像選擇和影像組合在滿足6.1.1中空間基線和時(shí)間基線要求的前提下，如下：a) 計(jì)算所有影像像對的時(shí)間和空間基線，生成時(shí)間和空間基線分布圖。b) 選擇設(shè)計(jì)工作周期內(nèi)空間基線盡量短的像對，并選擇像對中一景影像作為主影像。圖2 D-InSAR

數(shù)據(jù)處理工作流程圖 影像配準(zhǔn)和裁剪已組合好的像對，根據(jù)主影像進(jìn)行配準(zhǔn)，并將所有影像裁剪成范圍一致區(qū)域，具體步驟如下：a) 選擇配準(zhǔn)算法，設(shè)置配準(zhǔn)參數(shù)，對每個(gè)像對進(jìn)行配準(zhǔn)計(jì)算。b) 主輔影像配準(zhǔn)時(shí)要求方位向和距離向誤差均小于

整景影像上均勻分布。 d) 選擇配準(zhǔn)影像中的公共區(qū)域作為

InSAR

處理范圍，將所有影像裁剪成相同范圍的區(qū)域。 DEM

與

SAR

影像配準(zhǔn)和裁剪將DEM與選好的主影像進(jìn)行配準(zhǔn)，并將DEM范圍裁剪成與主影像范圍一致，具體步驟如下：a) 應(yīng)對

采樣成與主影像一致的分辨率。b) 將

DEM

與主影像進(jìn)行配準(zhǔn)，配準(zhǔn)精度應(yīng)優(yōu)于

個(gè)像元。c) 依據(jù)配準(zhǔn)關(guān)系式，計(jì)算生成

DEM

坐標(biāo)系到

SAR

影像坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換查找表。XX/T

XXXXX—XXXXd)

DEM

轉(zhuǎn)換到

DEM。 干涉相位計(jì)算對已配準(zhǔn)主輔影像進(jìn)行前置濾波，并計(jì)算生成干涉圖，具體步驟如下：a) 前置濾波。在頻率域，截取主、輔影像的公共頻帶進(jìn)行前置濾波，生成濾波后的主、輔影像。b) 計(jì)算生成干涉圖。7.2.3差分干涉計(jì)算 平地與地形相位去除依據(jù)空間基線參數(shù)和地球橢球體參數(shù)，計(jì)算平地相位；利用配準(zhǔn)后DEM，計(jì)算地形相位。從干涉相位中去除平地和地形相位，生成差分干涉相位，逐像元計(jì)算生成差分干涉圖。 差分干涉圖濾波宜選用自適應(yīng)濾波方法，對干涉圖差分相位濾波，得到相位纏繞的差分干涉圖。 相干系數(shù)計(jì)算干系數(shù)，生成相干圖。 相位解纏對相位纏繞的差分干涉圖進(jìn)行解纏，具體步驟如下：a) 宜采用空間域二維相位解纏方法，主要包括枝切法、最小費(fèi)用流法等。b) 于

0.4

的像元進(jìn)行相位解纏。c) 手動(dòng)連接方式設(shè)定枝切線，連接解纏區(qū)域。d)不被計(jì)算。7.2.4 形變量計(jì)算 視線向形變量計(jì)算依據(jù)雷達(dá)波長參數(shù)，將解纏相位換算為形變量?r。 視線向形變量垂直向轉(zhuǎn)換依據(jù)雷達(dá)入射角，將LOS形變量?轉(zhuǎn)換為垂直向形變量d：d

=

?r

cosθ

.....................................

(1)式中：θ

——雷達(dá)波入射角。XX/T

XXXXX—XXXX 地理編碼地理編碼的方法可利用產(chǎn)品進(jìn)行地理編碼。具體步驟如下：a) 利用

SAR

影像坐標(biāo)系到大地坐標(biāo)系的反變換，即對監(jiān)測成果垂直向形變量進(jìn)行地理編碼。b)逐像元計(jì)算生成地面沉降速率圖。 地面沉降速率基準(zhǔn)修正地理編碼后點(diǎn)目標(biāo)的地面沉降速率應(yīng)利用水準(zhǔn)等高精度控制點(diǎn)數(shù)據(jù)修正基準(zhǔn)，具體步驟為：a) 均值，即與地面實(shí)際沉降量之間存在的整體偏差值。b)

InSAR

結(jié)果沉降量的整體偏差，完成基準(zhǔn)修正。7.3 PS-InSAR

數(shù)據(jù)處理7.3.1 基本流程PS-InSAR方法數(shù)據(jù)處理的基本流程見圖3所示。圖3PS-InSAR

數(shù)據(jù)處理工作流程圖XX/T

XXXXX—XXXX7.3.2 數(shù)據(jù)預(yù)處理 主影像選擇。PS-InSAR

6.1.1

中空間基線和時(shí)間基線要求的前提下，

主影像的選擇和像對組合工作步驟如下：a) 計(jì)算所有影像像對間的時(shí)間和空間基線，生成時(shí)間和空間基線分布圖。b)選擇時(shí)間和空間基線居中的一景作為主影像。 影像配準(zhǔn)、裁剪和組合。所有

影像的對主影像進(jìn)行配準(zhǔn)、裁剪，并組合生成時(shí)間序列干涉圖集。具體工作步驟如下：a) 所有影像對主影像進(jìn)行配準(zhǔn)。配準(zhǔn)方法見

。b) 將所有數(shù)據(jù)裁剪成范圍一致的區(qū)域。剪裁要求見

。c) 對所有已配準(zhǔn)的干涉像對，按照時(shí)間序列分別與主影像進(jìn)行像對組合。逐像元計(jì)算干涉相位，生成時(shí)間序列干涉圖集。DEM

與主影像配準(zhǔn)和裁剪。將

與主影像進(jìn)行配準(zhǔn)，并將

范圍裁剪成與主影像一致。具體工作步驟見

。 干涉圖相位計(jì)算。將所有主、輔影像前置濾波，計(jì)算干涉相位，生成干涉圖。具體工作步驟見

。 PS

點(diǎn)目標(biāo)選取。對時(shí)間序列干涉圖集的像元進(jìn)行

點(diǎn)目標(biāo)篩選。具體步驟為：a) PS

點(diǎn)目標(biāo)識別。SAR

數(shù)據(jù)

PS

點(diǎn)目標(biāo)的識別宜采用幅度離散指數(shù)法、信噪比法等方法。結(jié)合監(jiān)測區(qū)地物類型，宜選擇一種或多種方法，以提高

點(diǎn)目標(biāo)目標(biāo)識別的準(zhǔn)確性。b) PS

點(diǎn)目標(biāo)干涉相位序列生成。將滿足上述條件要求的點(diǎn)目標(biāo)從干涉圖集中提取出來，生成

點(diǎn)目標(biāo)的干涉相位序列。7.3.3 差分干涉計(jì)算

PS

步驟見

。 空間基線改進(jìn)。目視檢查每景差分干涉圖，若含有殘余干涉條紋超過半個(gè)波長，計(jì)算空間基線殘余相位，并去除。具體步驟如下：a) 分干涉圖中差分相位減去粗估計(jì)相位，得到殘余相位。b) 利用

變換對殘余相位進(jìn)行估計(jì)，得到殘余基線相位。c) 將步驟

a

bd)

地相位和干涉圖集。7.3.4 時(shí)間/空間域形變估算對干涉圖的差分干涉相位應(yīng)進(jìn)行時(shí)間和空間域的線性形變相位估計(jì)，如有要求，還應(yīng)進(jìn)行非線性形變相位估計(jì)，去除大氣、噪聲等殘余相位，得到每個(gè)點(diǎn)目標(biāo)的時(shí)間序列形變相位。PS-InSAR的計(jì)算步驟為：a)

PS

點(diǎn)目標(biāo)相連接構(gòu)成

DTIN鄰點(diǎn)差分相位之差。b) 線性形變相位和殘余高程相位計(jì)算。依據(jù)空間基線、時(shí)間基線關(guān)系，建立

點(diǎn)目標(biāo)的二維周率圖。XX/T

XXXXX—XXXXc) 非線性形變相位和大氣相位計(jì)算。從差分干涉相位中去除

b）中兩項(xiàng)相位量，得到殘余相位。相位進(jìn)行空間域低通濾波和時(shí)間域高通濾波，得到非線性形變相位。d) 時(shí)間序列形變相位計(jì)算。將

b）步驟中線性形變相位和

c）中非線性形變相位相加，結(jié)合時(shí)間基線參數(shù)，得到每個(gè)

PS

點(diǎn)目標(biāo)的時(shí)間序列形變相位。7.3.5 形變量計(jì)算將PS點(diǎn)目標(biāo)的形變相位轉(zhuǎn)換成為形變量和垂直向形變量，進(jìn)行基準(zhǔn)糾正和地理編碼，生成地面沉降速率圖，以及其它相關(guān)圖件。具體工作步驟見7.2.4。7.4 SBAS-InSAR

數(shù)據(jù)處理7.4.1 基本流程SBAS-InSAR方法數(shù)據(jù)處理的基本流程如圖4所示。圖4 SBAS-InSAR

數(shù)據(jù)處理工作流程圖7.4.2 數(shù)據(jù)預(yù)處理

主影像選擇。SBAS

-InSAR

方法宜選擇多個(gè)主影像。SAR

主影像的選擇和像對組合工作步驟如下：a) 計(jì)算所有影像像對間的時(shí)間和空間基線，生成時(shí)間和空間基線分布圖。10XX/T

XXXXX—XXXX

C

和

X

，L

3

影像配準(zhǔn)、裁剪和組合。所有

影像的對一景影像進(jìn)行配準(zhǔn)、裁剪，并組合生成時(shí)間序列干涉圖集，具體工作步驟如下：a) 任意挑選一景影像作為配準(zhǔn)參考影像，所有影像對其進(jìn)行配準(zhǔn)。配準(zhǔn)方法見

。b) 將所有數(shù)據(jù)裁剪成一致的區(qū)域，剪裁要求見

。c)

元計(jì)算干涉相位，生成時(shí)間序列干涉圖集。 DEM

與配準(zhǔn)參考影像配準(zhǔn)和裁剪。將

DEM

與配準(zhǔn)參考影像進(jìn)行配準(zhǔn)。將

DEM

范圍裁剪成與配準(zhǔn)參考影像一致區(qū)域。具體步驟見

。 干涉圖相位計(jì)算。將所有主、輔影像前置濾波，計(jì)算干涉相位，生成干涉圖。具體工作步驟見

。 相干系數(shù)計(jì)算。見

。 相干點(diǎn)目標(biāo)選取。對時(shí)間序列干涉圖集的像元進(jìn)行相干點(diǎn)目標(biāo)的篩選，具體步驟為：a)相干點(diǎn)目標(biāo)選取。相干點(diǎn)目標(biāo)的識別可采用

中的

PS

點(diǎn)目標(biāo)篩選方法，也可根據(jù)時(shí)間序列相干系數(shù)統(tǒng)計(jì)值選取。b) 取相干點(diǎn)目標(biāo)的干涉相位序列圖。7.4.3 差分干涉計(jì)算 平地和地形相位去除。對由相干目標(biāo)點(diǎn)組成的干涉圖，進(jìn)行平地和地形相位的去除，具體工作步驟見

。差分干涉圖濾波。見

。 相位解纏。見

。7.4.4時(shí)間/空間域形變估算SBAS-InSAR的計(jì)算步驟為：a)相鄰點(diǎn)間參數(shù)估計(jì)。方法見

7.3.4

a）。b) 線性形變相位和殘余高程計(jì)算。方法見

7.3.4

的步驟

b）。c)

a相位進(jìn)行空間域低通濾波得到濾波后的殘余相位。d)

b解（）處理，求解每個(gè)影像對應(yīng)時(shí)刻的大氣相位和非線性形變相位。e) 高通濾波，得到大氣相位，并對濾波后的相位序列進(jìn)行時(shí)域低通濾波，得到非線性形變相位。f) 時(shí)間序列形變相位計(jì)算。將

b）步驟中線性形變相位和

e）中非線性形變相位相加，結(jié)合時(shí)間基線參數(shù)，得到每個(gè)

PS

點(diǎn)目標(biāo)的時(shí)間序列形變相位。7.4.5 形變量計(jì)算同7.2.4。11XX/T

XXXXX—XXXX8 精度評估8.1 評估內(nèi)容8.1.1 評價(jià)

InSAR

地面沉降測量成果精度的方法宜采用最鄰近法等，評價(jià)的主要參數(shù)有樣本數(shù)目、誤差平均值、相關(guān)系數(shù)和中誤差。8.1.2 精度評估所采用的數(shù)據(jù)、評估方法、評估指標(biāo)、評估結(jié)論應(yīng)寫入精度評估報(bào)告，并編入成果報(bào)告中。8.2 評估方法和指標(biāo)8.2.1 最鄰近點(diǎn)選取方法和要求 在相干目標(biāo)稀少的地區(qū)，宜通過空間插值相干目標(biāo)點(diǎn)擬合成面，提取水準(zhǔn)點(diǎn)位置對應(yīng)的相干證數(shù)據(jù)組后，進(jìn)行精度驗(yàn)證和相關(guān)性分析。 空間插值方法宜采用克里金插值法。 在相干目標(biāo)密集的地區(qū)，宜采用最鄰近點(diǎn)法搜索水準(zhǔn)點(diǎn)數(shù)據(jù)附近最鄰近相干目標(biāo)點(diǎn)，組成驗(yàn)證數(shù)據(jù)組，進(jìn)行精度驗(yàn)證和相關(guān)性分析。其搜索應(yīng)在

5

個(gè)像元以內(nèi)。 評估成果精度應(yīng)利用中誤差和平均誤差作為主要參數(shù)，樣本數(shù)目和相關(guān)系數(shù)作為必要的評估參數(shù)。8.2.2 主要指標(biāo)算法 中誤差假設(shè)精密水準(zhǔn)測量結(jié)果為真值，InSARInSAR差的無偏估計(jì)為指標(biāo)，檢驗(yàn)InSAR測量精度。中誤差計(jì)算公式為：

.....................................

(2)∑

..................................

(3)式中：N——樣本數(shù)；

和——分別為樣本點(diǎn)

i

對應(yīng)的水準(zhǔn)觀測量和

的觀測值。相關(guān)系數(shù)利用相關(guān)系數(shù)檢驗(yàn)InSAR與水準(zhǔn)測量結(jié)果的相關(guān)程度。相關(guān)系數(shù)ρ

的計(jì)算公式為：12∑

∑

?∑

∑

?

∑∑

∑

?

∑

∑

XX/T

XXXXX—XXXX......................

(4)式中：N——樣本數(shù)

和dIi——樣本點(diǎn)i對應(yīng)的水準(zhǔn)觀測量和InSAR的觀測值。8.3精度要求8.3.1 樣本數(shù)目要求 檢驗(yàn)

InSAR

監(jiān)測成果精度的樣本數(shù)目應(yīng)大于等于

組。 如果地面實(shí)測驗(yàn)證數(shù)據(jù)數(shù)量不符合要求，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充數(shù)據(jù)。8.3.2相關(guān)系數(shù)要求 相干系數(shù)大于

時(shí)，評估結(jié)論認(rèn)為：InSAR

成果精度可靠，數(shù)據(jù)可信。 相干系數(shù)小于

時(shí)，宜重新選擇方法（見

），檢查數(shù)據(jù)處理質(zhì)量，評估結(jié)論：InSAR成果不可靠

。8.3.3 中誤差要求 InSAR

監(jiān)測成果的中誤差值應(yīng)滿足附錄

B

中的成果精度要求。 如果驗(yàn)證結(jié)果不符合步驟

a）中要求，宜根據(jù)

7.1，調(diào)整所選擇的方法，檢查數(shù)據(jù)處理質(zhì)量，再次進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。9 質(zhì)量控制9.1 檢查內(nèi)容9.1.1 質(zhì)量檢查應(yīng)貫穿于地面沉降

InSAR

數(shù)據(jù)處理的全過程。9.1.2 在開展

InSAR

數(shù)據(jù)處理前，應(yīng)檢查

原始影像質(zhì)量和數(shù)量及輔助數(shù)據(jù)的種類、質(zhì)量、精度和數(shù)量。具體內(nèi)容如下：a) SAR

數(shù)據(jù)要求應(yīng)滿足：1) 數(shù)據(jù)質(zhì)量應(yīng)符合設(shè)計(jì)書中要求；2) 數(shù)據(jù)。3) 檢查重軌數(shù)據(jù)有無數(shù)量缺失，所有數(shù)據(jù)的公共區(qū)域是否完全覆蓋工作區(qū)。如不符合條件，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充數(shù)據(jù)。b) 輔助數(shù)據(jù)要求應(yīng)滿足：1) 檢查地形數(shù)據(jù)的完整性和一致性。如有數(shù)據(jù)空洞可用其它數(shù)據(jù)填補(bǔ)空洞。2) 檢查光學(xué)遙感光學(xué)影像數(shù)據(jù)的云層覆蓋量、數(shù)據(jù)缺失和色調(diào)一致情況。3) 確認(rèn)軌道數(shù)據(jù)的精度。4) 精度要求的數(shù)據(jù)。13XX/T

XXXXX—XXXX5) 檢查水準(zhǔn)數(shù)據(jù)是否與被檢驗(yàn)的

InSAR

合要求，需補(bǔ)充數(shù)據(jù)。9.1.3 數(shù)據(jù)處理完成階段，應(yīng)檢查階段成果和工作日志。具體內(nèi)容包括：a) 快補(bǔ)充。b)檢查數(shù)據(jù)處理階段性成果是否齊全，關(guān)鍵指標(biāo)是否符合技術(shù)要求。9.1.4 精度評估階段，應(yīng)檢查精度評估結(jié)果是否符合任務(wù)要求，成果精度結(jié)論是否適當(dāng)，報(bào)告是否內(nèi)容完整。9.1.5 成果資料整理階段，應(yīng)檢查成果圖、表格和報(bào)告的內(nèi)容、數(shù)量和質(zhì)量。具體內(nèi)容為：a) 內(nèi)容或修改錯(cuò)誤。b)地面沉降統(tǒng)計(jì)表格字段是否完整，取值范圍、數(shù)據(jù)類型是否符合要求等。c) 檢查成果報(bào)告內(nèi)容是否齊全。9.2 檢查方法和要求9.2.1 日常及階段性檢查 參加

InSAR

數(shù)據(jù)處理的工作人員應(yīng)在數(shù)據(jù)處理、成果圖件編制等工作過程中填寫工作日志及質(zhì)量檢查表，對所承擔(dān)的各項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行

100%的自檢、互檢。 InSAR

監(jiān)測工作的負(fù)責(zé)人應(yīng)定期對工作進(jìn)度和階段性成果質(zhì)量進(jìn)行檢查。9.2.2終期質(zhì)量檢查 成果檢查方法按

GB/T

規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。 成果驗(yàn)收時(shí)應(yīng)對照項(xiàng)目任務(wù)書，全面核查項(xiàng)目完成情況，確認(rèn)提交成果數(shù)據(jù)及待歸檔資料是否規(guī)范、齊全。InSAR

監(jiān)測承擔(dān)單位（或所屬項(xiàng)目）的技術(shù)負(fù)責(zé)人應(yīng)組織對監(jiān)測工作的原始資料、關(guān)鍵性中間結(jié)果和最終成果資料不少于

的抽檢。10 成果編制與提交10.1 資料整理與入庫10.1.1 數(shù)據(jù)文件InSAR地面沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)和文件是地面沉降數(shù)據(jù)庫的重要組成部分，其內(nèi)容應(yīng)包括：a) 文字報(bào)告。InSAR

監(jiān)測工作設(shè)計(jì)書和地面沉降

監(jiān)測報(bào)告b) 數(shù)據(jù)。SAR

SAR原始數(shù)據(jù)外，其它數(shù)據(jù)均視項(xiàng)目實(shí)際需要所配備的可選數(shù)據(jù)。c) 圖件。分為兩類主要成果：1)階段成果圖包括：差分干涉相位圖、相干圖和解纏相位圖等；2) 成果圖件。d)統(tǒng)計(jì)報(bào)表。沉降中心沉降量統(tǒng)計(jì)表和沉降面積統(tǒng)計(jì)表，統(tǒng)計(jì)報(bào)表均為可選擇制作報(bào)表。14XX/T

XXXXX—XXXX10.1.2 入庫要求InSAR地面沉降監(jiān)測結(jié)果所獲得的各類數(shù)據(jù)、報(bào)表和圖形資料，應(yīng)經(jīng)檢查并按數(shù)據(jù)庫要求格式進(jìn)行系統(tǒng)整理后，方可輸入數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)格式要求如下：a) 專題圖工程文件及其所包含的所有數(shù)據(jù)應(yīng)放在同一文件夾內(nèi)，一個(gè)文件夾存放一個(gè)工程文件。以專題圖名稱命名文件夾名。

10.2 成果圖件編制10.2.1 圖件類型等。成果圖應(yīng)滿足基本圖面要素等要求，具體見附錄C和附錄D要求。10.2.2 圖件生成量值、時(shí)序累計(jì)沉降速率值、等值線沉降量值等。按照不同載體類型成果圖分為：a) 點(diǎn)目標(biāo)為形變信息載體成果圖，底圖宜采用

強(qiáng)度影像或光學(xué)遙感影像。1) 降速率的圖。2) 成累計(jì)沉降量圖。b)線矢量為形變信息載體成果圖，底圖宜采用地質(zhì)圖。1)間隔的沉降值進(jìn)行圖面數(shù)字標(biāo)注，生成沉降等值線圖。2)同一年度等值線宜用同一色系進(jìn)行分級設(shè)色，并對有均勻間隔的沉降值進(jìn)行圖面數(shù)字標(biāo)注，生成沉降時(shí)間序列圖。10.2.3制圖要求成果圖件以能清晰表達(dá)和分辨圖面內(nèi)容為原則?；局茍D要求為：a) 以地質(zhì)圖、光學(xué)遙感影像圖或

幅度影像圖為底圖，遵照

GB/T

規(guī)定制圖。b) 制圖坐標(biāo)系采用國家

CGCS2000

坐標(biāo)系。特殊情況下可采用地方獨(dú)立坐標(biāo)系。c)

制圖比例尺可參考DD2006-02、DD2011-01、DD2011-07圖像分辨率確定。d)圖件通常按國家標(biāo)準(zhǔn)分幅，特別需要時(shí)亦可按應(yīng)用專題進(jìn)行工作區(qū)分幅。10.3 成果報(bào)告編寫10.3.1 地面沉降

InSAR

監(jiān)測成果報(bào)告應(yīng)按照任務(wù)要求和設(shè)計(jì)規(guī)定編制，對所開展的工作進(jìn)行系統(tǒng)總結(jié)，對取得的成果作出綜合評價(jià)。成果報(bào)告的提綱內(nèi)容可參見附錄

E

所示。10.3.2 大區(qū)域、長周期的監(jiān)測工作通常還需編制階段成果報(bào)告和年度成果報(bào)告。10.3.3 報(bào)告中第二章第二節(jié)

做的

數(shù)據(jù)配備和適宜方法選擇進(jìn)行技術(shù)設(shè)計(jì)和方法選擇說明，具體選擇依據(jù)可見附錄

B

的表

B.2所示。10.3.4 精度檢驗(yàn)報(bào)告應(yīng)作為成果報(bào)告的報(bào)告內(nèi)容之一。15XX/T

XXXXX—XXXX10.4成果提交10.4.1 地面沉降

InSAR

監(jiān)測工作完成后，應(yīng)及時(shí)將成果報(bào)告、圖件及相關(guān)資料提交主管部門驗(yàn)收。10.4.2 成果提交內(nèi)容包括：a) 降時(shí)間序列圖等；b) 成果報(bào)告。InSAR

統(tǒng)計(jì)中心表和統(tǒng)計(jì)面積表等。10.4.3 應(yīng)按資料管理的有關(guān)規(guī)定及時(shí)完成已驗(yàn)收資料的歸檔工作。16ERS-1/2JERS-1COSMO-1:1991~20002:1995~20121992~19981:1995~2:2007~2002~20122006~20112007~2007~km790