娄伟悦
昆明新网测绘有限公司 云南 安宁 650300
摘要：对于昆明市东川区而言，其位置在云贵高原，而且处于小江断裂带的北部。而且东川区其本身的地理位置就具备独特性，实际的质地环境也相对特殊，因此，经常会出现各种各样的地质灾害，导致该地区的发展受到了严重的制约，所以，必须要将时序InSAR技术应用进来，实时的监测昆明市东川区地表形变情况。基于此，本篇文章主要对基于时序InSAR技术对昆明市东川区地表形变监测进行深入的分析和探讨。
关键词：时序InSAR技术 昆明市东川区 地表形变监测分析
前言：所谓InSAR技术，全称为合成孔径雷达干涉技术，不但将光学遥感低成本和大面积成像的特点继承了进来，而且本身还具备全天候和全天时成像的能力，使微波遥感进一步转化成为一个具备独特优势的测量方法。而且在实际的地形图测量中，该技术的应用非常广泛，而且还颇有建树。在实际的雷达干涉测量中，该技术属于非常高效的手段，而且可以将空间时间基线相对较短的像选取进来，进行相应的干涉，可以使以往手段存在的局限性得以解决，广泛应用于地表形变监测之中。
1、InSAR技术理论
1.1、D-InSAR监测地表形变原理
对于差分干涉测量技术而言，其主要就是以InSAR技术为实际的基础，进而发展起来的微波遥感观测技术，主要应用于地表形变的检测之中，通过对雷达回波信号实际携带的相位信息为依据，进而将地表的三维信息获取进来。根本性的思路，就是将两副天线应用进来，进行同时同步的观测，对地面同一区域的两个时间点的复数图像进行获取，并且将相应的复数影像对匹配进来，以实际的目标与两次观测天线位置的地形数据和几何关系为依据，进行地形相位的模拟，将外界条件影响全部去除，对地表微量进行获取，使形变信息进一步精密化。
1.2、InSAR成像基本原理
对于卫星而言，其本身就携带了微波传感器，对研究地区进行两次的重访，以发射调制脉冲为依据，将接收返回波信号相位差应用进来，使干涉条纹得以形成，对同一地区的两幅SAR影响进行获取。此外，在获取InSAR图像的过程中，要以其实际的成像方式为依据，对SAR图像分辨率的主要因素为距离向分辨率进行确定。通俗的来讲，其主要就是指卫星相对探测地物侧视方向上的分辨率。以发射脉冲的方式为主要途径，对一个条带进行扫描。而且实际的分辨率高低与传感器发出的脉冲信号有着本质性的关联。而且通过扫描带实际形成的一个阵列，则表示的就是雷达图像。
1.3、D-InSAR成像基本原理
对于D-InSAR技术基本原理而言，其主要就是以干涉测量学科为实际的起源。简单的来讲，就是实时的匹配两幅具备相干性的复数影像，同时差分处理干涉信息，通过参考面和地形相位的分离，则使地表形变信息进一步被分离出来。对于差分方法而言，现如今成熟的主要就是两轨法，其主要就是将两福雷达影像利用进来，进而生成实际的数字高程模型，在对实际已经生成的数字高程模型进行利用，差分其与现有数据，对地表形变信息进行获取。此外，抛开这一方法以外，还有三轨法，其也是另外一个主要的干涉方法，简单的来讲，就是通过三幅影像的应用，使两个像对用一个像对的干涉信息生成进来，进而对另外一个形变对中的地形影响进行纠正，对地表形变信息进行实时的获取。此外，还可以将四幅影响应用进来，通过两两生成的方式，使高程模型得以生成，通过差分的方式，使地表形变信息获取进来，此种方法就是四轨法。
2、基于时间序列InSAR技术对昆明市东川区地表形变监测分析
2.1、技术路线
首先第一点，对ALOS卫星PALSAR传感器2010年到2017年1月期间的数据进行收集，不但要对覆盖的范围进行全面的检查，还要对其多普勒中心频率以及数据时向进行相应的数据完整性检查。其次第二点，以昆明市东川地表区域饿数据覆盖范围的工件关系为依据，进而拼接和镶嵌相关数据，裁切传感器原始数据，确保数据可以保证监测范围的全覆盖性。第三点，以经典二轨法干涉测量原理为实际的基础，将短基线集干涉测量法采用进来，进而进行差分干涉测量的实施，并且对相干像元提取技术进行全面深入的解析，对相干像元进行探测，并且对空间位置和差分相位进行准确的提取，对相位形变信息进行获取。第四点，就是在获取相关的相位信息之后，则要在InSAR TS+AEM软件中将其导入进来，开展时序分析，对监测区域高精度的地表形变成果进行获取。第五点，就是对昆明市东川区地表2010年到2017年的高程复测成果资料进行实时的收集，进而对比和验证使的InSAR技术的监测结果。最后一点，就是以InSAR技术的监测结果为依据，进行野外调查的开展，并且实时的评估典型地表形变点。
在实际干涉测量的过程中，主要就是经典的二轨法原理采取寄来，而且在处理数据的过程中，不但将数据预处理应用了进来，还将影像配准实施了进来，此外，还要DEM模拟地形相位去除涵盖了进来，而且在实际的查分数据处理过程中，还将全解析像元提取技术应用进来，转移以往的高向干区域到实际的长时序上的点集上，而且具备永久散射的特性，对影像原始分辨率下的相干像元进行获取。该技术不但将永久散射体的优势吸收了进来，还能将更精准的像元位置和尺寸获取进来，最终达到永久散射体技术的效果。
2.2、监测结果
如东川地区Los方向形变速率栅格图，根据相关的技术应用，获取到的速率图，可以进一步发现，对于具备栅格数据的像素点可以全面深入的分析一些细节。对于一些孤岛像素而言，其实际代表的含义就是小村落。根据该图像，可以明显的感受到在实际研究区中，有两大片形变区域。其中在图中，可以明显的看到滥泥坪，而且整体的地区总体趋势呈现抬升的态势，对于东川城区而言，则整体的趋势呈沉降态势。其中，存在最多像素点的就是0值，而且在大部分的山脊地区中本应该具备的形变信息，在形变速率图中，并没有获取到相关的数据，对于这些并不具备数据的区域而言，其根本原因，就是失相干现象严重进一步导致。对于东川城区和滥泥坪而言，这两片区域不但绝壁植被覆盖率非常低的特点，而且在东川的后部区域，存在人为的建设实施现象，导致地表裸露面积相对较大，而且相应的城市区域还有具备更好后散射能力的建筑物群，由此可见，实际的形变信息极为充足。对于滥泥坪而言，则该区域内的所有山体，都具备岩石结构的特点，因此，相应的矿山兴建建筑物相对较多，因此，形变信息相对较多。
将一些矿区和一些县城以及东川区主城区全部去除，对于其他的地区形变信息而言，具备杂乱无章的特点，通过相应的判断可以发现，该部分地区的相关性非常重，而且一部分地区植被覆盖的情况相对严重，但是随着季节的不断变换，相应的变化并不明显，因此，相关性波动并不大。
结语：总而言之，本篇文章主要对基于时序InSAR技术对昆明市东川区地表形变监测进行了深入的分析和探讨。对于东川区地表而言，其不但具备起伏相对较大的问题，而且整体还具备山高谷深的特点，如果植被遭受到了破坏，则非常不容易恢复，而且还会加大水土流失的发生概率，进而降低地表稳定性，外加天气因素，则会导致泥石流等地质灾害的发生概率进一步加大，而导致地表形变的根本原因，就是两个，即人类活动和自然因素。为了使地质灾害的发生几率进一步降低，则必须要将基于时序InSAR技术应用进来，进而实时的监测东川区地表，根据实际监测的情况，将针对性的应对措施采取进来，避免地表形变的进一步加剧，根本性的降低地质灾害的发生概率，最终促进当地经济的持续发展。
参考文献：
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