星載雷達乾涉測量及時間序列分析的原理、方法與應用 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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陳富龍，林琿，程世來 著

圖書標籤:

• 星載雷達
• 乾涉測量
• InSAR
• 時間序列分析
• 地錶形變
• 遙感
• SAR
• 微波遙感
• 地球物理
• 數據處理

店鋪： 智博天恒圖書專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030370204

商品編碼：29370484230

包裝：平裝

齣版時間：2013-03-01

圖書基本信息
圖書名稱	星載雷達乾涉測量及時間序列分析的原理、方法與應用
作者	陳富龍,林琿,程世來
定價	59.00元
齣版社	科學齣版社
ISBN	9787030370204
齣版日期	2013-03-01
字數
頁碼
版次	1
裝幀	平裝
開本	16開
商品重量	0.4Kg

內容簡介

《星載雷達乾涉測量及時間序列分析的原理、方法與應用》從星載閤成孔徑雷達發展曆程齣發，采取理論闡述、案例分析、實踐驗證相結閤方式，係統地介紹瞭雷達乾涉原理、相乾處理誤差源、時間序列雷達乾涉；以乾涉大氣分析、地物分類、地形信息提取、潛在滑坡監測、大型人工綫狀地物、大範圍城市群地錶形變反演應用為例．提齣瞭對應的處理方法和改善模型。

作者簡介

目錄

目錄 《地球觀測與導航技術叢書》齣版說明 序 前言 章 緒論 1 1.1 星載閤成孔徑雷達係統 1 1.1.1 星載SAR成像模式 2 1.1.2 星載SAR數據參數 3 1.2 雷達乾涉測量簡介 9 1 2.1 交軌乾涉測量 10 1.2.2 順軌乾涉測雖 10 1.2.3 重復軌道乾涉測量 11 1.3 雷達乾涉測量應用 12 1.3.1 地形測量 12 1.3.2 海洋測繪 12 1.3.3 形變監測 12 1.3.4 大氣探測 13 參考文獻 14 第2章 雷達乾涉原理 16 2.1 閤成孔徑雷達乾涉基本原理 16 2.2 去相乾分析 18 2.2.1 相乾性 18 2.2.2 去相乾源 19 2.3 雷達乾涉生成DEM 21 2.3.1 復影像配準 21 2.3.2 乾涉圖生成 22 2.3.3 基綫估計 23 2.3.4 去平地效應 23 2.3.5 噪聲濾除 23 2.3.6 相位解纏 23 2.3.7 高程計算及地理編碼 24 2.4 差分雷達乾涉原理 24 2.4.1 兩軌法 24 2.4.2 三軌法 25 參考文獻 25 第3章 乾涉處理誤差分析 27 3.1 InSAR復影像配準精度分析 27 3.1.1 InSAR係統模型 27 3.1.2 乾涉相位誤差統計特性 27 3.1.3 配準誤差 29 3.2 乾涉基綫距誤差分析 30 3.2.1 基綫誤差陳述 30 3.2.2 基綫誤差對乾涉相位的影響 30 3.2.3 基綫校正 32 3.3 相位解纏誤差分析 32 3.3.1 解纏方法 32 3.3.2 方法比較 33 3.3.3 誤差傳遞 34 3 1 大氣延遲誤差分析 34 參考文獻 35 第4章 長時間序列PS-InSAR方法 36 4.1 散射體方法 39 4.2 小基綫集方法 41 4.3 相乾目標法 43 4.3.1 綫性反演 13 4.3.2 非綫性反演 45 4.4 IPTA方法 45 4.5 StaMPS方法 46 4.6 QPS方法 48 4.6.1 乾涉圖組閤 48 4.6.2 乾涉圖濾波 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 層析PS-InSAR 50 參考文獻 51 第5章 雷達乾涉大氣效應及比較分析 53 5.1 InSAR大氣效應及水汽觀測值 53 5.1.1 InSAR大氣效應 53 5.1.2 水汽觀測值 57 5.2 水汽信號成分及分解 60 5.2.1 水汽信號成分 60 5.2.2 水汽信號分解 62 5.3 InSAR與GPS比較分析 69 5.3.1 比較方法論 69 5.3.2 比較結果 71 5.4 InSAR反演水汽與同步資料比較分析 75 5.4.1 多源水汽數據 75 5.4.2 數據同步 76 5.4.3 空間分析 78 5.5 SAR乾涉氣象學 80 5.6 小結 82 參考文獻 82 第6章 場景地物分類及地形提取 85 6.1 研究區及實驗數據 85 6.2 相乾矩陣分析 89 6.3 地物分類 91 6.3.1 樣本采集 91 6.3.2 特徵提取 92 6.3.3 分類 92 6.3.4 分析 93 6.4 地形信息提取 94 6.4.1 *小生成樹與完整圖形QPS性能比較 95 6.4.2 乾涉圖濾波窗口分析 97 6.4.3 場景地形信息提取 99 6.5 小結 100 參考文獻 101 第7章 潛在滑坡監測 102 7.1 香港實驗區及其數據 103 7.2 數據處理方法 105 7.2.1 InSAR數據預處理 105 7.2.2 地錶形變監測 105 7.2.3 不穩定滑坡體檢測 106 7.3 結果及討論 106 7.3.1 地錶形變圖 106 7.3.2 不穩定滑坡體檢測結果 107 7.3.3 驗證和比較 109 7.4 結論 110 參考文獻 111 第8章 大型綫狀人工地物形變反演 112 8.1 研究進展 113 8.2 珠江三角洲大型綫狀人工地物雷達乾涉形變監測初探 117 8.2.1 ENVISAT ASAR廣州大坦沙地鐵施工形變監測 117 8.2.2 ALOS PALSAR香港青嶼乾綫形變監測 118 8.2.3 TcrraSAR-X深圳地鐵4號綫施工形變監測 120 8.2.4 實驗分析及討論 122 8.3 香港青嶼乾綫PS-InSAR分析 123 8.3.1 實驗區及數據 123 8.3.2 實驗結果 124 8.3.3 相位階躍檢測和校正 125 8.3.4 討論 127 8.4 小結 127 參考文獻 128 第9章 城市群大範圍地錶形變反演 130 9.1 研究發展 130 9.2 方法流程 134 9.2.1 差分乾涉紋圖生成 134 9.2.2 PS候選點提取 135 9.2.3 參數反演 135 9.3 實驗及結果 137 9.3.1 實驗區及數據 137 9.3.2 實驗結果 138 9.3.3 誤差分析 141 9.4 形變模式地質分析 141 9.5 形變驅動力分析 142 9.5.1 城市擴張 142 9.5.2 基礎設施建設 143 9.5.3 填海造陸 143 9.5.4 工業地下水抽取 144 9.6 形變時間序列分析 144 9.7 小結 146 參考文獻 146 0章 結語及展望 148 10.1 結語 148 10.2 展望 149 10.2.1 大型綫狀人工地物形變監測模型示範研究 149 10.2.2 城市群大範圍地錶沉降預警平颱建設與應用研究 150

編輯推薦

從事遙感、測繪、地質、地震、對地觀測技術與導航學科領域的研究人員及大專院校相關專業本科、研究生和教師

文摘

序言

深空探測中的時空幾何：解析遙感影像的時間深度與空間精度 在探索浩瀚宇宙的徵途中，我們不僅需要目光如炬的觀測設備，更需要精密的工具來理解它們捕捉到的信號。當人類的目光投嚮遙遠的星辰大海，當遙感技術滲透到地球錶麵的每一寸肌理，我們所接收到的，不再僅僅是單一時刻的靜態畫麵，而是蘊含著豐富時間信息與精密空間關係的動態數據流。本書，正是聚焦於這一核心命題——如何從海量的遙感數據中，提取齣隱藏在時間維度上的深刻信息，並將其轉化為對空間形變的精準刻畫。 我們的徵程，始於對遙感成像機理的根本性理解。地球錶麵，乃至宇宙深處，充斥著萬韆形態，它們在不同時刻反射或發射的電磁波，通過復雜的傳播路徑，最終匯聚到我們的探測器。而這些探測器，並非靜態的記錄儀，它們自身也在不斷運動，並且其所處的外界環境也在瞬息萬變。因此，我們接收到的每一個像素點，都承載著來自特定時間、特定空間位置的信號，其中蘊含的任何微小變化，都可能揭示著地質活動、環境演變、甚至天體運動的奧秘。 本書將帶領讀者深入剖析，各類先進的遙感技術，如何通過巧妙的光學設計和精密的信號處理，捕捉到這些細微的時空信息。我們將詳細闡述，諸如多光譜、高光譜、閤成孔徑雷達（SAR）等主流遙感技術，其在不同波段、不同分辨率下的成像原理。特彆地，我們將聚焦於那些能夠捕捉到相位信息的成像技術，因為這些相位信息，是解鎖對地觀測精細形變的關鍵。通過對這些技術的深入理解，讀者將能夠明晰，為何在同一區域，不同時間獲取的影像，能夠成為我們研究地球運動的“雙眼”和“尺子”。 接下來的重點，將是“時間序列分析”這一核心工具。單一的遙感影像，固然能提供某一時刻的快照，但隻有將不同時間獲取的影像進行串聯，纔能構建齣連續的“時空電影”。本書將係統地介紹，用於處理遙感影像時間序列的各種方法論。我們將從基礎的圖像配準入手，探討如何確保不同時期影像的空間一緻性，這如同為我們的“時空電影”打下堅實的時間軸基礎。在此之上，我們將深入講解如何進行差異分析，例如，通過比較不同時間點的地錶反射率或散射強度，來識彆和量化地錶的變化，例如植被的生長與枯萎、水體的漲落、或者人為活動的痕跡。 更進一步，本書將聚焦於那些能夠捕捉到亞像素級形變的先進分析技術。這些技術，往往依賴於對影像中細微相位或幅度變化的敏感捕捉。我們將詳細介紹，如何利用這些變化，來監測地錶的微小形變，例如，由地震、火山活動、滑坡、地麵沉降、或者全球氣候變化引起的海平麵上升等。這些形變，往往以毫米甚至亞毫米級的尺度發生，它們是地球內部動力過程的直接體現，也是我們理解地球生命體徵的重要窗口。 在眾多形變監測技術中，本書將重點深入探討“乾涉測量”的原理與應用。乾涉測量，尤其是閤成孔徑雷達乾涉測量（InSAR），以其獨特的能力，能夠以前所未有的精度測量地錶形變。我們將詳細解析，InSAR是如何通過比較同一區域在不同時間獲取的兩幅SAR影像的相位信息，來精確計算齣傳感器與地錶之間的距離變化。這種測量方式，無需在地麵布設監測點，能夠實現大範圍、高密度的形變監測，尤其適用於監測那些難以到達或人跡罕至的區域。 本書將詳細闡述InSAR技術的核心組成部分，包括相乾性分析、相位解纏、大氣延遲改正等關鍵步驟。我們將深入探討不同類型的InSAR技術，例如差分InSAR（DInSAR）、永久散射體InSAR（PS-InSAR）、小基綫InSAR（SBAS-InSAR）等，以及它們各自的優勢和適用場景。通過對這些技術的學習，讀者將能夠理解，如何利用這些方法，從嘈雜的雷達信號中提取齣精確的地錶形變信息，並將其轉化為我們能夠直觀理解的地形圖或形變速率圖。 除瞭InSAR，本書還將觸及其他與時空幾何分析相關的先進技術。例如，我們還會介紹一些基於光學影像的時間序列分析方法，它們同樣能夠捕捉地錶在時間維度上的變化，例如利用植被指數時間序列分析來監測農作物長勢、森林健康狀況，或者利用地錶溫度時間序列分析來研究城市熱島效應等。這些方法雖然在精度上可能無法與InSAR直接對比形變，但在地錶覆蓋變化、環境監測等方麵具有不可替代的作用。 本書的價值，並不僅僅在於理論的闡述，更在於其豐富的應用實例。我們將帶領讀者走進真實的應用場景，感受這些時空幾何分析技術如何解決實際問題。在地球科學領域，我們將展示如何利用InSAR監測火山岩漿活動、斷層錯動、冰川融化和海平麵上升；如何利用時間序列分析研究土地退化、乾旱監測、以及水資源管理。在城市規劃與工程建設領域，我們將介紹如何利用InSAR監測城市地麵沉降、橋梁結構健康、以及大壩的穩定性；如何利用時間序列分析評估城市擴張對環境的影響。在資源勘探領域，我們也會探討如何利用遙感影像的時間變化特徵，來輔助尋找地下礦藏或油氣資源。 此外，本書還將為讀者勾勒齣時空幾何分析技術未來的發展方嚮。隨著計算能力的飛速提升和人工智能技術的不斷湧現，我們正迎來新一輪的遙感數據處理革命。機器學習和深度學習算法，正在被引入到影像配準、形變提取、以及變化檢測等各個環節，它們能夠更高效、更智能地從海量數據中發現規律。同時，新的傳感器技術，如更高分辨率的SAR係統、多頻譜的航空影像、甚至未來的量子傳感器，都將為我們提供前所未有的觀測能力。本書將鼓勵讀者，以開放的心態擁抱這些新技術，並將其融入到未來的研究與實踐中。 總而言之，本書將是一次深入理解遙感數據“時空幾何”的探索之旅。從基礎的成像原理，到精密的形變測量，再到跨領域的廣泛應用，我們將係統地構建起讀者對這一領域的認知框架。我們希望通過本書，讓讀者不僅僅是掌握一項技術，更是培養一種思維方式——一種能夠從看似靜態的數據中，洞察時間流轉、空間演變的深刻洞察力。無論是正在進行地球科學研究的研究者，還是投身於工程建設的工程師，亦或是對宇宙奧秘充滿好奇的愛好者，都能從本書中獲得啓發，並將其所學應用於解決現實世界的挑戰，甚至投身於對遙遠星辰的觀測與研究，探索宇宙的時空奧秘。

評分☆☆☆☆☆

我最近有幸閱讀瞭一本關於城市規劃與可持續發展的著作，書名是《綠野之下：未來城市的生態藍圖》。這本書的內容讓我深受啓發，它不僅僅是關於建築和道路的設計，而是從一個宏觀的視角，審視瞭城市與自然環境如何和諧共生。作者以犀利的筆觸，剖析瞭當前城市發展模式存在的弊端，並提齣瞭一係列具有前瞻性的解決方案。我特彆贊賞書中關於“垂直農場的革命性潛力”的探討。作者通過詳細的數據和案例，展示瞭如何在城市的高層建築中建立高效的垂直農場，從而實現食物的本地化生産，減少運輸過程中的碳排放，並緩解城市綠地被侵占的問題。書中關於“智能交通網絡的構建與人性化設計”的章節也同樣引人入勝，作者設想瞭一個集自動化、共享化和環保化於一體的交通係統，不僅提高瞭通行效率，更重要的是提升瞭居民的齣行體驗和生活品質。此外，書中關於“雨水收集與灰水再利用的循環經濟模式”的介紹，為解決城市水資源短缺問題提供瞭切實可行的思路。整本書充滿瞭對未來的美好憧憬，但又基於紮實的科學依據和嚴謹的邏輯分析，讓我對未來城市的形態充滿瞭期待。

評分☆☆☆☆☆

最近我沉迷於一本關於宇宙探索的新書，雖然名字聽起來相當硬核——《星際漫遊指南：從零開始的太空旅行》，但內容卻讓我大開眼界。作者以極其生動幽默的筆觸，將枯燥的物理定律和航天工程知識融入到一個虛構的星際探險故事中。我最喜歡的是書中關於“超光速旅行的非理性可能性”的章節，作者並沒有直接給齣結論，而是通過一個身懷絕技卻又總是犯迷糊的船長，在一次意外的跳躍後，被迫在幾個奇特星球間輾轉的經曆，巧妙地闡述瞭相對論的一些基本概念，比如時間膨脹和空間彎麯。讀起來不像在學習，更像是在看一部精彩的科幻電影。書中還詳細描繪瞭各種外星文明的生態係統和文化習俗，雖然是虛構，但作者的想象力之豐富，邏輯之嚴謹，讓我不禁思考，如果真的有外星生命，它們會是怎樣的呢？書中關於“星際垃圾的哲學思考”也是我反復咀嚼的部分，作者將太空探索中不可避免的太空碎片問題，上升到瞭對人類消費主義和環境保護的深刻反思，讀來令人警醒。總而言之，這不僅僅是一本關於太空旅行的書，更是一本關於想象力、科學、哲學和人性的奇妙讀物。

評分☆☆☆☆☆

我最近偶然翻閱瞭一本關於心理學研究方法的書籍，書名是《思維的迷宮：解密人類行為的科學探秘》。這本書以一種非常有趣且富有啓發性的方式，介紹瞭各種用於研究人類思維和行為的科學方法。作者並沒有采用枯燥的學術術語，而是通過一係列引人入勝的實驗案例和心理學現象，帶領讀者一步步走進“思維的迷宮”。我最喜歡的是關於“情境的力量：不自覺的影響”的章節。作者通過展示一些著名的心理學實驗，如斯坦福監獄實驗和服從性實驗，生動地揭示瞭環境因素對個體行為的巨大影響，讓我對“人性本惡”或“人性本善”的簡單判斷有瞭更深刻的認識。書中關於“認知偏差的陷阱：如何識彆非理性思維”的分析也同樣精彩，作者列舉瞭諸如確認偏差、錨定效應等常見的認知偏差，並提供瞭實用的策略來幫助讀者避免這些思維誤區。還有關於“記憶的脆弱性：虛假記憶的産生與修復”的章節，作者通過對記憶科學的研究，揭示瞭我們記憶並非如我們想象的那般可靠，這讓我對自身的記憶有瞭全新的審視。這本書讓我意識到，心理學並非高深莫測，而是與我們每個人的生活息息相關，並且提供瞭許多有價值的工具來更好地理解自己和他人。

評分☆☆☆☆☆

我近期讀到一本關於藝術鑒賞的入門讀物，書名叫《色彩的語言：理解名畫背後的故事》。這本書的齣色之處在於，它並沒有簡單地羅列藝術流派和大師作品，而是從一個非常獨特的角度切入——解讀色彩在繪畫中的情感錶達和象徵意義。作者用通俗易懂的語言，結閤大量生動具體的畫作案例，為我打開瞭一個全新的藝術世界。我最著迷的莫過於關於“藍色憂鬱的密碼”那一章節。作者通過分析梵高的《星夜》以及莫奈的一些作品，深入淺齣地講解瞭不同層次的藍色如何傳達孤獨、寜靜、甚至絕望的情緒，讓我對這些畫作有瞭前所未有的理解。書中關於“紅色激情與禁忌”的探討也同樣精彩，作者將紅色在西方繪畫中從宗教象徵到愛情錶達的演變過程描繪得淋灕盡緻，並且通過對弗洛伊德心理學理論的引入，揭示瞭色彩背後潛藏的心理暗示。還有關於“綠色生命的律動與凋零”的章節，作者將不同綠色調的運用與自然界的生命周期巧妙地聯係起來，讓我對風景畫有瞭更深的感悟。這本書讓我意識到，原來欣賞藝術並非高不可攀，隻要掌握瞭正確的“語言”，每個人都能從中獲得深刻的共鳴。

評分☆☆☆☆☆

我最近讀瞭一本關於古代文明的著作，書名是《失落的王朝：消失的文明密碼》。這本書給我留下瞭深刻的印象，它以一種非常引人入勝的方式，探討瞭那些在曆史長河中突然消失的神秘文明。作者並沒有拘泥於已知的史實，而是大膽地結閤考古發現、古老傳說以及一些前沿的科學推測，為讀者構建瞭一幅幅宏大的曆史畫捲。我尤其喜歡其中關於“亞特蘭蒂斯的最後一天”的章節，作者並沒有簡單地復述柏拉圖的描述，而是通過對當時氣候變化、地質活動以及潛在的社會動蕩的詳細分析，試圖還原一個更加真實可能性的末日場景。書中還深入研究瞭瑪雅文明為何突然衰落，作者提齣瞭一種新的理論，認為其衰落與一種復雜的農耕係統崩潰以及長期的乾旱周期有關，並且通過模擬計算，展示瞭這種崩潰的連鎖反應。此外，書中還對復活節島巨石像的建造之謎進行瞭另類解讀，作者認為建造者可能並非完全依賴人力，而是巧妙地利用瞭某種我們尚未理解的自然力量。整本書的語言風格既有學術的嚴謹，又不失故事的吸引力，讓我仿佛穿越瞭時空，親臨那些偉大的文明曾經的輝煌與最終的沉寂。