【摘 要】
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随着我国城市人口的增加,各类建设工程持续加大,所引起的地表沉降情况日益严重,制约了沉陷区的经济发展和社会稳定。郑州市处于我国中原地带,周围存在多个地质变动带,由于近年来城市地下工程建设强度加大及地下水抽采等因素,造成了市区道路、建构筑物等参数形变,当形变量累积到一定程度时会导致裂缝和塌陷等灾害,将严重影响到公共安全。因此,如何提高InSAR地表形变监测精度,并对郑州市地表形变进行常态化监测和分析,
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随着我国城市人口的增加,各类建设工程持续加大,所引起的地表沉降情况日益严重,制约了沉陷区的经济发展和社会稳定。郑州市处于我国中原地带,周围存在多个地质变动带,由于近年来城市地下工程建设强度加大及地下水抽采等因素,造成了市区道路、建构筑物等参数形变,当形变量累积到一定程度时会导致裂缝和塌陷等灾害,将严重影响到公共安全。因此,如何提高InSAR地表形变监测精度,并对郑州市地表形变进行常态化监测和分析,具有重要的科学意义和实用价值。相对于传统的水准和GNSS测量,InSAR技术具有全天时全天候、方便快捷的优点,因此被广泛用来进行地面监测,但此技术在差分干涉和相位解缠等方面受相位噪声以及时间、空间失相干和大气延迟影响严重。本文提出了干涉图滤波和相位解缠的新方法,并用其对测区进行时序InSAR监测,分析郑州市的地表形变情况。本文主要研究工作如下:（1）为提高InSAR干涉图像的去噪和保真效果,提出一种改进的BM3D滤波方法,该方法是将Goldstein滤波高效去除相干斑噪声的优势融入BM3D算法基本估计中,并在最终估计阶段增强被过度平滑的图像细节,提高干涉图的滤波效果。（2）提出基于相位分区与拟合法相结合的InSAR干涉图相位解缠算法,该方法首先对缠绕相位进行分块,将相位在相同区间的相邻像素进行合并,通过线性拟合求取合适的补偿系数进行块间解缠,然后利用曲面拟合的方法进行残差块解缠,合并所有解缠块得到解缠结果。（3）本文选择郑州市为研究区,采用Sentinel-1的SAR数据对全市地表形变状况进行监测,获得研究区2016年10月-2019年5月的地表形变速率和时序形变累积值,并与水准监测结果进行对比,结果表明了本文方法的有效性。（4）根据获得的研究区2016年10月-2019年5月间的形变数据,对郑州市的地表形变情况进行分析研究,结果表明郑州市中心城区整体呈现小幅度的抬升,而郑东部分则出现了部分沉降的现象。通过分析形变数据可确定出地面形变区域,为郑州市地质灾害预防提供决策依据。
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