星载雷达干涉测量及时间序列分析的原理、方法与应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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陈富龙，林珲，程世来 著

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• 星载雷达
• 干涉测量
• InSAR
• 时间序列分析
• 地表形变
• 遥感
• SAR
• 微波遥感
• 地球物理
• 数据处理

店铺： 智博天恒图书专营店

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030370204

商品编码：29370484230

包装：平装

出版时间：2013-03-01

图书基本信息
图书名称	星载雷达干涉测量及时间序列分析的原理、方法与应用
作者	陈富龙,林珲,程世来
定价	59.00元
出版社	科学出版社
ISBN	9787030370204
出版日期	2013-03-01
字数
页码
版次	1
装帧	平装
开本	16开
商品重量	0.4Kg

内容简介

《星载雷达干涉测量及时间序列分析的原理、方法与应用》从星载合成孔径雷达发展历程出发，采取理论阐述、案例分析、实践验证相结合方式，系统地介绍了雷达干涉原理、相干处理误差源、时间序列雷达干涉；以干涉大气分析、地物分类、地形信息提取、潜在滑坡监测、大型人工线状地物、大范围城市群地表形变反演应用为例．提出了对应的处理方法和改善模型。

作者简介

目录

目录 《地球观测与导航技术丛书》出版说明 序 前言 章 绪论 1 1.1 星载合成孔径雷达系统 1 1.1.1 星载SAR成像模式 2 1.1.2 星载SAR数据参数 3 1.2 雷达干涉测量简介 9 1 2.1 交轨干涉测量 10 1.2.2 顺轨干涉测虽 10 1.2.3 重复轨道干涉测量 11 1.3 雷达干涉测量应用 12 1.3.1 地形测量 12 1.3.2 海洋测绘 12 1.3.3 形变监测 12 1.3.4 大气探测 13 参考文献 14 第2章 雷达干涉原理 16 2.1 合成孔径雷达干涉基本原理 16 2.2 去相干分析 18 2.2.1 相干性 18 2.2.2 去相干源 19 2.3 雷达干涉生成DEM 21 2.3.1 复影像配准 21 2.3.2 干涉图生成 22 2.3.3 基线估计 23 2.3.4 去平地效应 23 2.3.5 噪声滤除 23 2.3.6 相位解缠 23 2.3.7 高程计算及地理编码 24 2.4 差分雷达干涉原理 24 2.4.1 两轨法 24 2.4.2 三轨法 25 参考文献 25 第3章 干涉处理误差分析 27 3.1 InSAR复影像配准精度分析 27 3.1.1 InSAR系统模型 27 3.1.2 干涉相位误差统计特性 27 3.1.3 配准误差 29 3.2 干涉基线距误差分析 30 3.2.1 基线误差陈述 30 3.2.2 基线误差对干涉相位的影响 30 3.2.3 基线校正 32 3.3 相位解缠误差分析 32 3.3.1 解缠方法 32 3.3.2 方法比较 33 3.3.3 误差传递 34 3 1 大气延迟误差分析 34 参考文献 35 第4章 长时间序列PS-InSAR方法 36 4.1 散射体方法 39 4.2 小基线集方法 41 4.3 相干目标法 43 4.3.1 线性反演 13 4.3.2 非线性反演 45 4.4 IPTA方法 45 4.5 StaMPS方法 46 4.6 QPS方法 48 4.6.1 干涉图组合 48 4.6.2 干涉图滤波 19 4.7 其他方法 49 4.7.1 角反射器PS-InSAR 49 4.7.2 Persitent Scatterer Pairs 50 4.7.3 层析PS-InSAR 50 参考文献 51 第5章 雷达干涉大气效应及比较分析 53 5.1 InSAR大气效应及水汽观测值 53 5.1.1 InSAR大气效应 53 5.1.2 水汽观测值 57 5.2 水汽信号成分及分解 60 5.2.1 水汽信号成分 60 5.2.2 水汽信号分解 62 5.3 InSAR与GPS比较分析 69 5.3.1 比较方法论 69 5.3.2 比较结果 71 5.4 InSAR反演水汽与同步资料比较分析 75 5.4.1 多源水汽数据 75 5.4.2 数据同步 76 5.4.3 空间分析 78 5.5 SAR干涉气象学 80 5.6 小结 82 参考文献 82 第6章 场景地物分类及地形提取 85 6.1 研究区及实验数据 85 6.2 相干矩阵分析 89 6.3 地物分类 91 6.3.1 样本采集 91 6.3.2 特征提取 92 6.3.3 分类 92 6.3.4 分析 93 6.4 地形信息提取 94 6.4.1 *小生成树与完整图形QPS性能比较 95 6.4.2 干涉图滤波窗口分析 97 6.4.3 场景地形信息提取 99 6.5 小结 100 参考文献 101 第7章 潜在滑坡监测 102 7.1 香港实验区及其数据 103 7.2 数据处理方法 105 7.2.1 InSAR数据预处理 105 7.2.2 地表形变监测 105 7.2.3 不稳定滑坡体检测 106 7.3 结果及讨论 106 7.3.1 地表形变图 106 7.3.2 不稳定滑坡体检测结果 107 7.3.3 验证和比较 109 7.4 结论 110 参考文献 111 第8章 大型线状人工地物形变反演 112 8.1 研究进展 113 8.2 珠江三角洲大型线状人工地物雷达干涉形变监测初探 117 8.2.1 ENVISAT ASAR广州大坦沙地铁施工形变监测 117 8.2.2 ALOS PALSAR香港青屿干线形变监测 118 8.2.3 TcrraSAR-X深圳地铁4号线施工形变监测 120 8.2.4 实验分析及讨论 122 8.3 香港青屿干线PS-InSAR分析 123 8.3.1 实验区及数据 123 8.3.2 实验结果 124 8.3.3 相位阶跃检测和校正 125 8.3.4 讨论 127 8.4 小结 127 参考文献 128 第9章 城市群大范围地表形变反演 130 9.1 研究发展 130 9.2 方法流程 134 9.2.1 差分干涉纹图生成 134 9.2.2 PS候选点提取 135 9.2.3 参数反演 135 9.3 实验及结果 137 9.3.1 实验区及数据 137 9.3.2 实验结果 138 9.3.3 误差分析 141 9.4 形变模式地质分析 141 9.5 形变驱动力分析 142 9.5.1 城市扩张 142 9.5.2 基础设施建设 143 9.5.3 填海造陆 143 9.5.4 工业地下水抽取 144 9.6 形变时间序列分析 144 9.7 小结 146 参考文献 146 0章 结语及展望 148 10.1 结语 148 10.2 展望 149 10.2.1 大型线状人工地物形变监测模型示范研究 149 10.2.2 城市群大范围地表沉降预警平台建设与应用研究 150

编辑推荐

从事遥感、测绘、地质、地震、对地观测技术与导航学科领域的研究人员及大专院校相关专业本科、研究生和教师

文摘

序言

深空探测中的时空几何：解析遥感影像的时间深度与空间精度 在探索浩瀚宇宙的征途中，我们不仅需要目光如炬的观测设备，更需要精密的工具来理解它们捕捉到的信号。当人类的目光投向遥远的星辰大海，当遥感技术渗透到地球表面的每一寸肌理，我们所接收到的，不再仅仅是单一时刻的静态画面，而是蕴含着丰富时间信息与精密空间关系的动态数据流。本书，正是聚焦于这一核心命题——如何从海量的遥感数据中，提取出隐藏在时间维度上的深刻信息，并将其转化为对空间形变的精准刻画。 我们的征程，始于对遥感成像机理的根本性理解。地球表面，乃至宇宙深处，充斥着万千形态，它们在不同时刻反射或发射的电磁波，通过复杂的传播路径，最终汇聚到我们的探测器。而这些探测器，并非静态的记录仪，它们自身也在不断运动，并且其所处的外界环境也在瞬息万变。因此，我们接收到的每一个像素点，都承载着来自特定时间、特定空间位置的信号，其中蕴含的任何微小变化，都可能揭示着地质活动、环境演变、甚至天体运动的奥秘。 本书将带领读者深入剖析，各类先进的遥感技术，如何通过巧妙的光学设计和精密的信号处理，捕捉到这些细微的时空信息。我们将详细阐述，诸如多光谱、高光谱、合成孔径雷达（SAR）等主流遥感技术，其在不同波段、不同分辨率下的成像原理。特别地，我们将聚焦于那些能够捕捉到相位信息的成像技术，因为这些相位信息，是解锁对地观测精细形变的关键。通过对这些技术的深入理解，读者将能够明晰，为何在同一区域，不同时间获取的影像，能够成为我们研究地球运动的“双眼”和“尺子”。 接下来的重点，将是“时间序列分析”这一核心工具。单一的遥感影像，固然能提供某一时刻的快照，但只有将不同时间获取的影像进行串联，才能构建出连续的“时空电影”。本书将系统地介绍，用于处理遥感影像时间序列的各种方法论。我们将从基础的图像配准入手，探讨如何确保不同时期影像的空间一致性，这如同为我们的“时空电影”打下坚实的时间轴基础。在此之上，我们将深入讲解如何进行差异分析，例如，通过比较不同时间点的地表反射率或散射强度，来识别和量化地表的变化，例如植被的生长与枯萎、水体的涨落、或者人为活动的痕迹。 更进一步，本书将聚焦于那些能够捕捉到亚像素级形变的先进分析技术。这些技术，往往依赖于对影像中细微相位或幅度变化的敏感捕捉。我们将详细介绍，如何利用这些变化，来监测地表的微小形变，例如，由地震、火山活动、滑坡、地面沉降、或者全球气候变化引起的海平面上升等。这些形变，往往以毫米甚至亚毫米级的尺度发生，它们是地球内部动力过程的直接体现，也是我们理解地球生命体征的重要窗口。 在众多形变监测技术中，本书将重点深入探讨“干涉测量”的原理与应用。干涉测量，尤其是合成孔径雷达干涉测量（InSAR），以其独特的能力，能够以前所未有的精度测量地表形变。我们将详细解析，InSAR是如何通过比较同一区域在不同时间获取的两幅SAR影像的相位信息，来精确计算出传感器与地表之间的距离变化。这种测量方式，无需在地面布设监测点，能够实现大范围、高密度的形变监测，尤其适用于监测那些难以到达或人迹罕至的区域。 本书将详细阐述InSAR技术的核心组成部分，包括相干性分析、相位解缠、大气延迟改正等关键步骤。我们将深入探讨不同类型的InSAR技术，例如差分InSAR（DInSAR）、永久散射体InSAR（PS-InSAR）、小基线InSAR（SBAS-InSAR）等，以及它们各自的优势和适用场景。通过对这些技术的学习，读者将能够理解，如何利用这些方法，从嘈杂的雷达信号中提取出精确的地表形变信息，并将其转化为我们能够直观理解的地形图或形变速率图。 除了InSAR，本书还将触及其他与时空几何分析相关的先进技术。例如，我们还会介绍一些基于光学影像的时间序列分析方法，它们同样能够捕捉地表在时间维度上的变化，例如利用植被指数时间序列分析来监测农作物长势、森林健康状况，或者利用地表温度时间序列分析来研究城市热岛效应等。这些方法虽然在精度上可能无法与InSAR直接对比形变，但在地表覆盖变化、环境监测等方面具有不可替代的作用。 本书的价值，并不仅仅在于理论的阐述，更在于其丰富的应用实例。我们将带领读者走进真实的应用场景，感受这些时空几何分析技术如何解决实际问题。在地球科学领域，我们将展示如何利用InSAR监测火山岩浆活动、断层错动、冰川融化和海平面上升；如何利用时间序列分析研究土地退化、干旱监测、以及水资源管理。在城市规划与工程建设领域，我们将介绍如何利用InSAR监测城市地面沉降、桥梁结构健康、以及大坝的稳定性；如何利用时间序列分析评估城市扩张对环境的影响。在资源勘探领域，我们也会探讨如何利用遥感影像的时间变化特征，来辅助寻找地下矿藏或油气资源。 此外，本书还将为读者勾勒出时空几何分析技术未来的发展方向。随着计算能力的飞速提升和人工智能技术的不断涌现，我们正迎来新一轮的遥感数据处理革命。机器学习和深度学习算法，正在被引入到影像配准、形变提取、以及变化检测等各个环节，它们能够更高效、更智能地从海量数据中发现规律。同时，新的传感器技术，如更高分辨率的SAR系统、多频谱的航空影像、甚至未来的量子传感器，都将为我们提供前所未有的观测能力。本书将鼓励读者，以开放的心态拥抱这些新技术，并将其融入到未来的研究与实践中。 总而言之，本书将是一次深入理解遥感数据“时空几何”的探索之旅。从基础的成像原理，到精密的形变测量，再到跨领域的广泛应用，我们将系统地构建起读者对这一领域的认知框架。我们希望通过本书，让读者不仅仅是掌握一项技术，更是培养一种思维方式——一种能够从看似静态的数据中，洞察时间流转、空间演变的深刻洞察力。无论是正在进行地球科学研究的研究者，还是投身于工程建设的工程师，亦或是对宇宙奥秘充满好奇的爱好者，都能从本书中获得启发，并将其所学应用于解决现实世界的挑战，甚至投身于对遥远星辰的观测与研究，探索宇宙的时空奥秘。

评分☆☆☆☆☆

最近我沉迷于一本关于宇宙探索的新书，虽然名字听起来相当硬核——《星际漫游指南：从零开始的太空旅行》，但内容却让我大开眼界。作者以极其生动幽默的笔触，将枯燥的物理定律和航天工程知识融入到一个虚构的星际探险故事中。我最喜欢的是书中关于“超光速旅行的非理性可能性”的章节，作者并没有直接给出结论，而是通过一个身怀绝技却又总是犯迷糊的船长，在一次意外的跳跃后，被迫在几个奇特星球间辗转的经历，巧妙地阐述了相对论的一些基本概念，比如时间膨胀和空间弯曲。读起来不像在学习，更像是在看一部精彩的科幻电影。书中还详细描绘了各种外星文明的生态系统和文化习俗，虽然是虚构，但作者的想象力之丰富，逻辑之严谨，让我不禁思考，如果真的有外星生命，它们会是怎样的呢？书中关于“星际垃圾的哲学思考”也是我反复咀嚼的部分，作者将太空探索中不可避免的太空碎片问题，上升到了对人类消费主义和环境保护的深刻反思，读来令人警醒。总而言之，这不仅仅是一本关于太空旅行的书，更是一本关于想象力、科学、哲学和人性的奇妙读物。

评分☆☆☆☆☆

我最近偶然翻阅了一本关于心理学研究方法的书籍，书名是《思维的迷宫：解密人类行为的科学探秘》。这本书以一种非常有趣且富有启发性的方式，介绍了各种用于研究人类思维和行为的科学方法。作者并没有采用枯燥的学术术语，而是通过一系列引人入胜的实验案例和心理学现象，带领读者一步步走进“思维的迷宫”。我最喜欢的是关于“情境的力量：不自觉的影响”的章节。作者通过展示一些著名的心理学实验，如斯坦福监狱实验和服从性实验，生动地揭示了环境因素对个体行为的巨大影响，让我对“人性本恶”或“人性本善”的简单判断有了更深刻的认识。书中关于“认知偏差的陷阱：如何识别非理性思维”的分析也同样精彩，作者列举了诸如确认偏差、锚定效应等常见的认知偏差，并提供了实用的策略来帮助读者避免这些思维误区。还有关于“记忆的脆弱性：虚假记忆的产生与修复”的章节，作者通过对记忆科学的研究，揭示了我们记忆并非如我们想象的那般可靠，这让我对自身的记忆有了全新的审视。这本书让我意识到，心理学并非高深莫测，而是与我们每个人的生活息息相关，并且提供了许多有价值的工具来更好地理解自己和他人。

评分☆☆☆☆☆

我最近读了一本关于古代文明的著作，书名是《失落的王朝：消失的文明密码》。这本书给我留下了深刻的印象，它以一种非常引人入胜的方式，探讨了那些在历史长河中突然消失的神秘文明。作者并没有拘泥于已知的史实，而是大胆地结合考古发现、古老传说以及一些前沿的科学推测，为读者构建了一幅幅宏大的历史画卷。我尤其喜欢其中关于“亚特兰蒂斯的最后一天”的章节，作者并没有简单地复述柏拉图的描述，而是通过对当时气候变化、地质活动以及潜在的社会动荡的详细分析，试图还原一个更加真实可能性的末日场景。书中还深入研究了玛雅文明为何突然衰落，作者提出了一种新的理论，认为其衰落与一种复杂的农耕系统崩溃以及长期的干旱周期有关，并且通过模拟计算，展示了这种崩溃的连锁反应。此外，书中还对复活节岛巨石像的建造之谜进行了另类解读，作者认为建造者可能并非完全依赖人力，而是巧妙地利用了某种我们尚未理解的自然力量。整本书的语言风格既有学术的严谨，又不失故事的吸引力，让我仿佛穿越了时空，亲临那些伟大的文明曾经的辉煌与最终的沉寂。

评分☆☆☆☆☆

我最近有幸阅读了一本关于城市规划与可持续发展的著作，书名是《绿野之下：未来城市的生态蓝图》。这本书的内容让我深受启发，它不仅仅是关于建筑和道路的设计，而是从一个宏观的视角，审视了城市与自然环境如何和谐共生。作者以犀利的笔触，剖析了当前城市发展模式存在的弊端，并提出了一系列具有前瞻性的解决方案。我特别赞赏书中关于“垂直农场的革命性潜力”的探讨。作者通过详细的数据和案例，展示了如何在城市的高层建筑中建立高效的垂直农场，从而实现食物的本地化生产，减少运输过程中的碳排放，并缓解城市绿地被侵占的问题。书中关于“智能交通网络的构建与人性化设计”的章节也同样引人入胜，作者设想了一个集自动化、共享化和环保化于一体的交通系统，不仅提高了通行效率，更重要的是提升了居民的出行体验和生活品质。此外，书中关于“雨水收集与灰水再利用的循环经济模式”的介绍，为解决城市水资源短缺问题提供了切实可行的思路。整本书充满了对未来的美好憧憬，但又基于扎实的科学依据和严谨的逻辑分析，让我对未来城市的形态充满了期待。

评分☆☆☆☆☆

我近期读到一本关于艺术鉴赏的入门读物，书名叫《色彩的语言：理解名画背后的故事》。这本书的出色之处在于，它并没有简单地罗列艺术流派和大师作品，而是从一个非常独特的角度切入——解读色彩在绘画中的情感表达和象征意义。作者用通俗易懂的语言，结合大量生动具体的画作案例，为我打开了一个全新的艺术世界。我最着迷的莫过于关于“蓝色忧郁的密码”那一章节。作者通过分析梵高的《星夜》以及莫奈的一些作品，深入浅出地讲解了不同层次的蓝色如何传达孤独、宁静、甚至绝望的情绪，让我对这些画作有了前所未有的理解。书中关于“红色激情与禁忌”的探讨也同样精彩，作者将红色在西方绘画中从宗教象征到爱情表达的演变过程描绘得淋漓尽致，并且通过对弗洛伊德心理学理论的引入，揭示了色彩背后潜藏的心理暗示。还有关于“绿色生命的律动与凋零”的章节，作者将不同绿色调的运用与自然界的生命周期巧妙地联系起来，让我对风景画有了更深的感悟。这本书让我意识到，原来欣赏艺术并非高不可攀，只要掌握了正确的“语言”，每个人都能从中获得深刻的共鸣。