。134 北京科技大学学报 第33卷 线，原则上时间基线最好小于6个月，PALSAR传感 条纹现象.平地效应的存在，使干涉条纹过于密集， 器空间基线要小于1200m越小相关性越好，所得 加大了相位解缠的难度，因此必须采用精确的轨道 结果也更精确些).对于地形数据对原则上要求有 数据和已知的辅助DM予以去除.即去除后的地 较短的时间基线，而地形形变数据对要求具有较短 形干涉条纹图仅含有地形相位项，地形形变干涉条 的空间基线. 纹图只含有地形相位项和形变相位项.另外在干涉 (3)对选好的地形和地形形变数据对进行 图形成过程中会有许多原因产生干涉相位噪声，所 SC主辅图像的精确配准.SAR的SC数据是由离 以在平地效应去除后还要进行滤波处理 散的像素构成，这些像素是对目标地面特性的离散 (6)相位解缠.上面干涉条纹图的生成己经提 点取样.D-S技术要依据地面上同一目标点在 到，干涉图上的相位为[一π，π)主值范围内的相位 两次成像中的相位差，因此必须要掌握地面每一目 差值，要把它表现为实际真实的相位值必须进行相 标点在两次成像中的对应位置.只有使一次成像中 位解缠展开为每点的真实相位. 各像素对应在地面上的离散样点与另一次成像的各 (7)二次差分产生差分干涉图.将解缠后的地 像素对应在地面上的离散样点正好完全重合，才可 形形变干涉条纹图与地形干涉条纹图进行差分，消 以用两次成像中位置相同的各像素构成的像素对来 去地形相位项，得到只含地表形变项的差分干涉图， 求取地面上每一样点在两次成像间的相位差.因 并对差分后的差分干涉图也进行滤波、解缠等处理. 此，在干涉图生成之前必须进行主辅图像的像素 (8)提取轨道参数、相位信息转换为形变信息、 配准。 地理编码.最后利用提取的轨道参数将相位信息转 (4)地形和地形形变数据对干涉条纹图的产 化为形变信息并进行地理编码，得到研究区域地表 生.在完成数据配准之后，将主、辅图像对应像元复 的微小形变图. 数值进行共轭相乘： ua=4y=|y||y|e2= 2滑坡动态辨识实验研究 141g1e*2) (6) 2.1研究区域和数据 式中，=||，号=|y|马表示号的共轭 研究区域位于四川省金沙江流域下游乌东德水 复数. 电站库区，如图3所示.整幅数据研究区（底图为 Google Eart影像截图)中的紫色线框内的区域为获 把所得复数的相位信息单独显示出来称为 取的整景SAR数据的区域：绿色线框内为20m义 干涉相位图或干涉图.凸的相位信息是主、辅图像 每一同名点上的相位差，在干涉图上用相位主值 20的主研究区域，即主研究区域详图（底图为 [一，π)显示出来，这个相位称为缠绕相位. SPo5与12000的高精度航片融合的影像：山R- 由于原始数据在方位向上像元分辨率高于斜距 6号滑坡（底图为航测影像立体视图为主研究区域 方向的分辨率，在未进行多视处理的SC图像中其 中对水库正常运营有重要影响的正处活动状态的 方位向和距离向按其分辨率显示，则两个方向的比 滑坡. 例尺不一致，图像被拉伸变形，显示比例差别较大. 本文所用的数据为AIOS卫星PALSAR传感器 为了使显示出来的影像与地形图对照时同名地物形 获得的三帧升轨SR数据，其极化方式为水平极化 状基本一致及对干涉条纹进行显示和评估，在干涉 (HH)沮分辨率为6.259波长采用的是23a的L 条纹图生成之后需要进行多视处理.多视处理即按 波段，其数据参数如表1所示.按前面处理流程中 某一比例作压缩处理.例如按方位向与距离向之比 所叙述的原则将编号为AISP104820510(2008- 为8压缩，压缩后原始数据中方位向八行变为一 01-12)数据作为主影像.选取ALS04820510 行，距离向三列变为一列. (200801-12和APSn11530510(200802-27) (5)干涉平地效应的去除和滤波.干涉条纹图 作为地形数据对，ALPSRI04820510(2008-01-12) 上的相位由两部分组成，一是地形的相对高度及地 和AIPSRP18240510(2008-04-13)作为地形形 表形变引起的相位成分，另一部分是由平地效应引 变数据对.将30m分辨率的ASIER DEM与等高线 起的.平地效应是指平地相位在干涉条纹中所表现 生成的2.5m分辨率DM镶嵌后的数字高程数据 出来的随距离和方位的变化而呈周期性变化的密集 作为数据处理过程中的辅助DM北 京 科 技 大 学 学 报 第 33卷 线 ,原则上时间基线最好小于 6个月, PALSAR传感 器空间基线要小于 1 200 m(越小相关性越好 ,所得 结果也更精确些).对于地形数据对原则上要求有 较短的时间基线 ,而地形 /形变数据对要求具有较短 的空间基线 . (3)对选好的地形和地形 /形变数据对进行 SLC主辅图像的精确配准 .SAR的 SLC数据是由离 散的像素构成,这些像素是对目标地面特性的离散 点取样 .D-InSAR技术要依据地面上同一目标点在 两次成像中的相位差, 因此必须要掌握地面每一目 标点在两次成像中的对应位置 .只有使一次成像中 各像素对应在地面上的离散样点与另一次成像的各 像素对应在地面上的离散样点正好完全重合 , 才可 以用两次成像中位置相同的各像素构成的像素对来 求取地面上每一样点在两次成像间的相位差 .因 此 ,在干涉图生成之前必须进行主辅图像的像素 配准. (4)地形和地形 /形变数据对干涉条纹图的产 生 .在完成数据配准之后 ,将主、辅图像对应像元复 数值进行共轭相乘: uint=u1u ＊ 2 = u1 e j 1 u2 e -j 2 = u1 u2 e j( 1 - 2 ) (6) 式中, u1 = u1 e j 1 , u2 = u2 e j 2 , u ＊ 2 表示 u2 的共轭 复数. 把所得复数 uint的相位信息单独显示出来称为 干涉相位图或干涉图 .uint的相位信息是主 、辅图像 每一同名点上的相位差 , 在干涉图上用相位主值 [ -π, π)显示出来 ,这个相位称为缠绕相位 . 由于原始数据在方位向上像元分辨率高于斜距 方向的分辨率,在未进行多视处理的 SLC图像中其 方位向和距离向按其分辨率显示, 则两个方向的比 例尺不一致 ,图像被拉伸变形, 显示比例差别较大 . 为了使显示出来的影像与地形图对照时同名地物形 状基本一致及对干涉条纹进行显示和评估 , 在干涉 条纹图生成之后需要进行多视处理.多视处理即按 某一比例作压缩处理 .例如按方位向与距离向之比 为 8∶3压缩, 压缩后原始数据中方位向八行变为一 行 ,距离向三列变为一列. (5)干涉平地效应的去除和滤波 .干涉条纹图 上的相位由两部分组成 , 一是地形的相对高度及地 表形变引起的相位成分 , 另一部分是由平地效应引 起的.平地效应是指平地相位在干涉条纹中所表现 出来的随距离和方位的变化而呈周期性变化的密集 条纹现象 .平地效应的存在 ,使干涉条纹过于密集, 加大了相位解缠的难度, 因此必须采用精确的轨道 数据和已知的辅助 DEM予以去除 .即去除后的地 形干涉条纹图仅含有地形相位项 ,地形 /形变干涉条 纹图只含有地形相位项和形变相位项.另外在干涉 图形成过程中会有许多原因产生干涉相位噪声, 所 以在平地效应去除后还要进行滤波处理 . (6)相位解缠 .上面干涉条纹图的生成已经提 到, 干涉图上的相位为 [ -π, π)主值范围内的相位 差值 ,要把它表现为实际真实的相位值必须进行相 位解缠,展开为每点的真实相位. (7)二次差分产生差分干涉图.将解缠后的地 形 /形变干涉条纹图与地形干涉条纹图进行差分 ,消 去地形相位项 ,得到只含地表形变项的差分干涉图, 并对差分后的差分干涉图也进行滤波、解缠等处理. (8)提取轨道参数 、相位信息转换为形变信息、 地理编码 .最后利用提取的轨道参数将相位信息转 化为形变信息并进行地理编码, 得到研究区域地表 的微小形变图 . 2 滑坡动态辨识实验研究 2.1 研究区域和数据 研究区域位于四川省金沙江流域下游乌东德水 电站库区 , 如图 3所示 .整幅数据研究区 (底图为 GoogleEarth影像截图 )中的紫色线框内的区域为获 取的整景 SAR数据的区域;绿色线框内为 20 km× 20 km的主研究区域 , 即主研究区域详图 (底图为 Sport5与 1∶2 000的高精度航片融合的影像 );L1R-- 6号滑坡(底图为航测影像立体视图 )为主研究区域 中对水库正常运营有重要影响的正处活动状态的 滑坡 . 本文所用的数据为 ALOS卫星 PALSAR传感器 获得的三帧升轨 SAR数据, 其极化方式为水平极化 (HH)且分辨率为 6.25 m,波长采用的是 23 cm的 L 波段 ,其数据参数如表 1所示 .按前面处理流程中 所叙述的原则将编号为 ALPSRP104820510(2008-- 01--12)数据作为主影像 .选取 ALPSRP104820510 (2008--01--12)和 ALPSRP111530510 (2008--02--27) 作为地形数据对 , ALPSRP104820510(2008--01--12) 和 ALPSRP118240510 (2008--04--13)作为地形 /形 变数据对 .将 30m分辨率的 ASTERDEM与等高线 生成的 2.5 m分辨率 DEM镶嵌后的数字高程数据 作为数据处理过程中的辅助 DEM. · 134·