马冠宇:新成陆区多卫星平台MT-InSAR形变时序融合方法与InSAR时间失相干效应对土地覆盖分类的影响论文

马冠宇:新成陆区多卫星平台MT-InSAR形变时序融合方法与InSAR时间失相干效应对土地覆盖分类的影响论文

本文主要研究内容

作者马冠宇(2019)在《新成陆区多卫星平台MT-InSAR形变时序融合方法与InSAR时间失相干效应对土地覆盖分类的影响》一文中研究指出:河口海岸填海造陆形成的新成陆区,其吹填土具有含水量高、孔隙比大等特点。吹填土自重固结作用会产生明显的地面沉降,其对道路、建筑等基础设施造成危害,并加剧风暴潮带来的洪涝灾害。多时相合成孔径雷达干涉测量技术(Multi-temporal InSAR,MT-InSAR)可以提取大范围、高精度的地表形变信息,已被有效应用于地表形变的监测。然而新成陆区吹填土自重固结引起的大范围、缓慢、不均匀的沉降过程往往持续十几年甚至几十年。受限于卫星的设计运行期限和在轨运行时间,单一卫星平台合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)无法满足监测、记录新成陆区完整的固结沉降过程的需求。对多卫星平台MT-InSAR时序进行有效融合,可以实现对新成陆区整个固结沉降过程持续规律地监测分析,但多卫星平台MT-InSAR形变时序多级融合策略的优选,融合方法中存在的不确定性,尚待进一步的研究。另外,为进一步研究新成陆区地表形变造成的损失和影响,还需要对新成陆区的土地覆盖进行有效的分类。利用多光谱遥感信息和SAR后向散射强度信息与干涉相干信息,进行多源遥感信息融合可以有效的提高分类精度。但在上海市新成陆区,发生了相干性异常降低的现象,从而使新成陆区相较于其他区域同一土地覆盖具有更低的相干系数,严重影响了使用相干信息进行多源遥感土地覆盖分类的精度。本研究的目的旨在分析和确定多平台MT-InSAR形变时序多级融合策略的优选,以及融合方法中存在的不确定性。同时,分析相干性异常降低区域的失相干特征,并消除相干性异常降低引起的分类错误,以提高多源遥感土地覆盖分类的精度。本研究的研究区为上海市东部的新成陆区,该区域包括了浦东国际机场、南汇东滩和临港新城。利用ENVISAT ASAR(ENV)、COSMO-SkyMed(CSK)、Sentinel-1A(S1A)三个SAR卫星平台数据集,通过小基线集方法(Small Baseline Subset,SBAS)分别获取了三个平台在三个不同时期的形变时间序列。基于ENV、CSK、S1A三个卫星平台反演的MT-InSAR形变时序,通过奇异值分解(SVD)方法、新成陆区固结沉降模型非线性拟合方法实现了三个卫星平台MT-InSAR形变时序融合。在进行多星(三星及以上)MT-InSAR形变时序融合时,针对不同的多级融合策略,讨论了不同的多级融合策略所得的融合形变时序之间的差异。分析了固结沉降模型非线性拟合方法存在的不确定性,并提出了基于Bagging集成学习的固结沉降模型非线性拟合优选方法。该方法经水准数据验证可以有效的提高地表形变监测精度。在InSAR时间失相干效应对土地覆盖分类的影响方面,首先讨论了新成陆区的相干性异常降低现象及其对土地覆盖的影响,引入之前得到的地表形变监测信息,验证地表形变对新成陆区相干性异常减低是否存在影响,进一步分析了新成陆区相干性异常降低的影响因素,使用S1A影像构建了新成陆区的时间失相干模型,最终将新成陆区时间失相干模型引入多源遥感土地覆盖分类,应用于浦东国际机场的土地覆盖分类,分类整体准确率为86%,Kappa系数为0.82,相较于基于Sentinel-2真彩色影像和标准假彩色影像的分类结果,总体精度分别提高了22%、11%,Kappa系数分别提高了0.29和0.14。

Abstract

he kou hai an tian hai zao liu xing cheng de xin cheng liu ou ,ji chui tian tu ju you han shui liang gao 、kong xi bi da deng te dian 。chui tian tu zi chong gu jie zuo yong hui chan sheng ming xian de de mian chen jiang ,ji dui dao lu 、jian zhu deng ji chu she shi zao cheng wei hai ,bing jia ju feng bao chao dai lai de hong lao zai hai 。duo shi xiang ge cheng kong jing lei da gan she ce liang ji shu (Multi-temporal InSAR,MT-InSAR)ke yi di qu da fan wei 、gao jing du de de biao xing bian xin xi ,yi bei you xiao ying yong yu de biao xing bian de jian ce 。ran er xin cheng liu ou chui tian tu zi chong gu jie yin qi de da fan wei 、huan man 、bu jun yun de chen jiang guo cheng wang wang chi xu shi ji nian shen zhi ji shi nian 。shou xian yu wei xing de she ji yun hang ji xian he zai gui yun hang shi jian ,chan yi wei xing ping tai ge cheng kong jing lei da (Synthetic Aperture Radar,SAR)mo fa man zu jian ce 、ji lu xin cheng liu ou wan zheng de gu jie chen jiang guo cheng de xu qiu 。dui duo wei xing ping tai MT-InSARshi xu jin hang you xiao rong ge ,ke yi shi xian dui xin cheng liu ou zheng ge gu jie chen jiang guo cheng chi xu gui lv de jian ce fen xi ,dan duo wei xing ping tai MT-InSARxing bian shi xu duo ji rong ge ce lve de you shua ,rong ge fang fa zhong cun zai de bu que ding xing ,shang dai jin yi bu de yan jiu 。ling wai ,wei jin yi bu yan jiu xin cheng liu ou de biao xing bian zao cheng de sun shi he ying xiang ,hai xu yao dui xin cheng liu ou de tu de fu gai jin hang you xiao de fen lei 。li yong duo guang pu yao gan xin xi he SARhou xiang san she jiang du xin xi yu gan she xiang gan xin xi ,jin hang duo yuan yao gan xin xi rong ge ke yi you xiao de di gao fen lei jing du 。dan zai shang hai shi xin cheng liu ou ,fa sheng le xiang gan xing yi chang jiang di de xian xiang ,cong er shi xin cheng liu ou xiang jiao yu ji ta ou yu tong yi tu de fu gai ju you geng di de xiang gan ji shu ,yan chong ying xiang le shi yong xiang gan xin xi jin hang duo yuan yao gan tu de fu gai fen lei de jing du 。ben yan jiu de mu de zhi zai fen xi he que ding duo ping tai MT-InSARxing bian shi xu duo ji rong ge ce lve de you shua ,yi ji rong ge fang fa zhong cun zai de bu que ding xing 。tong shi ,fen xi xiang gan xing yi chang jiang di ou yu de shi xiang gan te zheng ,bing xiao chu xiang gan xing yi chang jiang di yin qi de fen lei cuo wu ,yi di gao duo yuan yao gan tu de fu gai fen lei de jing du 。ben yan jiu de yan jiu ou wei shang hai shi dong bu de xin cheng liu ou ,gai ou yu bao gua le pu dong guo ji ji chang 、na hui dong tan he lin gang xin cheng 。li yong ENVISAT ASAR(ENV)、COSMO-SkyMed(CSK)、Sentinel-1A(S1A)san ge SARwei xing ping tai shu ju ji ,tong guo xiao ji xian ji fang fa (Small Baseline Subset,SBAS)fen bie huo qu le san ge ping tai zai san ge bu tong shi ji de xing bian shi jian xu lie 。ji yu ENV、CSK、S1Asan ge wei xing ping tai fan yan de MT-InSARxing bian shi xu ,tong guo ji yi zhi fen jie (SVD)fang fa 、xin cheng liu ou gu jie chen jiang mo xing fei xian xing ni ge fang fa shi xian le san ge wei xing ping tai MT-InSARxing bian shi xu rong ge 。zai jin hang duo xing (san xing ji yi shang )MT-InSARxing bian shi xu rong ge shi ,zhen dui bu tong de duo ji rong ge ce lve ,tao lun le bu tong de duo ji rong ge ce lve suo de de rong ge xing bian shi xu zhi jian de cha yi 。fen xi le gu jie chen jiang mo xing fei xian xing ni ge fang fa cun zai de bu que ding xing ,bing di chu le ji yu Baggingji cheng xue xi de gu jie chen jiang mo xing fei xian xing ni ge you shua fang fa 。gai fang fa jing shui zhun shu ju yan zheng ke yi you xiao de di gao de biao xing bian jian ce jing du 。zai InSARshi jian shi xiang gan xiao ying dui tu de fu gai fen lei de ying xiang fang mian ,shou xian tao lun le xin cheng liu ou de xiang gan xing yi chang jiang di xian xiang ji ji dui tu de fu gai de ying xiang ,yin ru zhi qian de dao de de biao xing bian jian ce xin xi ,yan zheng de biao xing bian dui xin cheng liu ou xiang gan xing yi chang jian di shi fou cun zai ying xiang ,jin yi bu fen xi le xin cheng liu ou xiang gan xing yi chang jiang di de ying xiang yin su ,shi yong S1Aying xiang gou jian le xin cheng liu ou de shi jian shi xiang gan mo xing ,zui zhong jiang xin cheng liu ou shi jian shi xiang gan mo xing yin ru duo yuan yao gan tu de fu gai fen lei ,ying yong yu pu dong guo ji ji chang de tu de fu gai fen lei ,fen lei zheng ti zhun que lv wei 86%,Kappaji shu wei 0.82,xiang jiao yu ji yu Sentinel-2zhen cai se ying xiang he biao zhun jia cai se ying xiang de fen lei jie guo ,zong ti jing du fen bie di gao le 22%、11%,Kappaji shu fen bie di gao le 0.29he 0.14。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自华东师范大学的马冠宇,发表于刊物华东师范大学2019-07-02论文,是一篇关于新成陆区论文,地表形变论文,融合分析论文,土地覆盖分类论文,时间失相干论文,华东师范大学2019-07-02论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自华东师范大学2019-07-02论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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