应用时间序列InSAR技术监测上海磁悬浮列车专线形变#蒋亚楠1，杨梦诗1，廖明生1，王寒梅2**510152025303540（1.武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验,武汉430079；2.上海市地质调查研究院,上海200072）摘要：新一代高分辨率、短重访周期SAR卫星的发射运行，不仅能满足时间序列InSAR技术在大范围地表沉降监测方面的数据需求，还可以监测到大型人工线状地物的形变，使得对短周期、微小形变的监测和预警成为可能。本文以上海市在运营的磁悬浮列车专线为研究对象，利用时间序列分析方法对2011年9月至2012年10月期间的15景TerraSAR-X数据进行了处理和分析，实验结果表明高分辨率SAR数据可以用于公共交通设施微小形变的监测，在公共安全领域具有广阔的应用前景。关键词：磁悬浮列车专线；形变监测；高分辨率SAR影像；时间序列分析技术：请查阅《中国图书馆分类法》DeformationmonitoringofShanghaimaglevtrainbasedonthetime-seriesanalysisofInSARdataJIANGYanan1,YANGMengshi1,LIAOMingsheng1,WANGHanmei2(1.StateKeyLaboratoryofInformationEnginerringinSurveying,MappingandRometeSensing,WuhanUniversity,Wuhan430079;2.ShanghaiInsitituteofGeologicalSurvey,Shanghai200072)Abstract:Withtheappearanceofhighresolution,shortre-visitcycleradarsatellitedata,itcannotonlybeusedinmonitoringlandsubsidenceinlargearea,butcanbeusedinobtainingthedeformationoflargebuildingsandtransportationnetworkandmadetheshort-termsmalldeformationmonitoringpossible.Inthispaper,time-seriesanalysisofInSARdataiscarriedouttodetectthedeformationofShanghaimaglevtrack.Thedatasetof15TerraSAR-XimageswereacquiredfromSeptember,2011toOctober,2012.ExperimentalresultshowsthathighresolutionSARdatahasagoodprospectofapplicationinmonitoringdeformationforpublicfacilitiessecurityKeywords:maglevtrain;deformationmonitoring;eriesanalysis;high-resolutionSARImages0引言上海是受地面沉降影响最大的城市之一。地面沉降是城市地区的主要地质灾害，具有不可逆和累加的特点，其影响范围和发展速度在不同空间、时间上具有较大的差异性[1]。地面沉降的空间差异会造成地表以上人工地物的不均匀沉降，直接影响到大型单体建筑物、城市轨道交通、磁浮列车等大型线状工程的运营安全。因此，在上海市开展定期的形变监测对确保重大工程和基础设施建设安全具有重要意义。1961年以来，上海市逐步兴建地面沉降监测网络。迄今为止，上海地面沉降检测网络已基本建成，主要由地面沉降水准检测网，GPS地面沉降检测网，沉降监测站以及水位动基金项目：高等学校博士学科点专项科研基金项目(博导类)（编号：20110141110057）作者简介：蒋亚楠（1988-），女，博士研究生，主要研究利用时间序列InSAR技术提取和分析地表行变场通信联系人：廖明生（1962-），男，教授，主要从事航空航天遥感影像信息处理的理论与方法的研究.liao@whu.edu-1-态监测网几部分组成[2]。然而，这些测量手段受限于人力、物力的投入太大，使得形变监测点的密度很低，难以满足交通路网这种长达数十公里至上百公里的大型线状地物的监测要45求。相对于常规的形变监测手段，雷达差分干涉测量(DInSAR)具有监测范围大，空间分辨率高，重复周期稳定等优势，且其观测精度理论上可达到厘米级[3]。意大利米兰理工大学的学者A.Ferretti,C.Prati和F.Rocca等人提出了永久散射体技术（PSInSAR）[4-5]，克服了传统D-InSAR技术实施过程中的时间、空间去相关和大气效应等问题。该技术的研究目标集中50在长时间序列中保持高相干的点目标上[6-7]，并且其理论观测精度可达到毫米级。近年来，利用PS-InSAR方法检测地面沉降已取得了丰富的研究成果，在上海、天津、广州等地得了与实测沉降趋势相符的结果，达到了获得毫米级地表形变信息的能力，从而证实了该方法的应用潜力[6-8]。随着新一代高分辨率雷达卫星的出现，PS-InSAR技术检测地表形变的优势更突出。以556065TerraSAR-X卫星为例，其优势主要体现在以下三个方面：（1）分辨率的显著提高，使得...