合成孔径雷达干涉测量 畅销书籍 正版 靳国旺 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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靳国旺 著

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出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118098617

商品编码：29794658846

包装：精装

出版时间：2014-12-01

基本信息

商品名称：	合成孔径雷达干涉测量 畅销书籍 正版	开本：
作者：	靳旺	页数：
定价：	76.00元	出版时间：	2014-12-01
ISBN号：	9787118098617	印刷时间：
出版社：	防工业出版社	版次：	1
商品类型：		印次：

插图目录内容提要《合成孔径雷达干涉测量(精)》比较全面地介绍了InSAR地形测量原理及其关键处理步骤和*技术。全书内容共分为9章，分别为绪论，合成孔径雷达干涉测量原理，主、辅图像配准与预滤波，干涉图滤波，相位解缠，干涉参数定标与DEM重建，InSAR地形测绘作业方案，低精度DEM辅助的InSAR处理，多基线、多频率和MIMOInSAR。本书对“方位向一维快速匹配”、“零中频矢量滤波”、“质量图区域生长与移动曲面相位拟合相结合的相位解缠”、“平地相位基线估计”等新方法进行了总结，对InSAR地形测绘作业方案进行了设计，并指明了InSAR测绘作业中涉及的主要内业和外业工作，针对大区域InSAR测绘作业提出了InSAR区域网平差方法，介绍了低精度DEM辅助的InSAR处理方法，归纳了多基线InSAR、多频率InSAR和MIMOInSAR等新方向。内容涉及InSAR处理中的多项技术创新，具有良好的参考价值。
编辑推荐作者介绍

合成孔径雷达干涉测量：洞察地球表面的精密之眼 合成孔径雷达干涉测量（InSAR）技术，作为一项革命性的地球观测手段，正以前所未有的精度和尺度，为我们揭示地球表面微妙而深刻的变化。它并非简单的图像叠加，而是一门集成了雷达遥感、精密测量、信号处理和地球科学的复杂而迷人的学科。本书旨在深入浅出地剖析InSAR技术的原理、方法、应用及其发展前沿，为广大读者，无论是科研人员、工程师、学生，还是对地球科学和遥感技术充满好奇的爱好者，提供一份全面而详实的导览。 穿越时空的“尺子”：InSAR的原理精粹 InSAR的核心在于利用两次或多次获取的相同区域SAR图像，通过精确测量它们之间的相位差来提取地表形变信息。SAR（Synthetic Aperture Radar）本身就是一项强大的技术，它能够穿透云层，不受光照条件限制，全天候、全天时地获取地表信息。而InSAR则在此基础上更进一步，将SAR的“眼睛”变成了“尺子”，能够以亚毫米级的精度丈量地表的微小位移。 想象一下，SAR卫星在不同的时间点，从略微不同的轨道位置，两次飞过同一片区域，发射电磁波并接收回波。这些回波携带着地表目标的距离信息，而相位则是这个距离信息的载体。当我们将这两次获取的SAR图像进行精确配准，并计算其相位差时，便能从中分辨出地表在两次成像期间发生的所有变化。这些变化，可以是垂直方向上的抬升或沉降，也可以是水平方向上的移动。 然而，实际的相位差中，除了包含我们想要的地表形变信息，还叠加了大气延迟、轨道误差、地形误差以及噪声等多种干扰因素。因此，InSAR技术的关键挑战之一，就在于如何有效地剥离这些干扰，准确地提取出真实的地表形变信号。这需要复杂的数学模型和精密的算法作为支撑，包括但不限于多视处理、差分干涉测量（DInSAR）、永久散射体干涉测量（PS-InSAR）、小基线集干涉测量（SBAS-InSAR）等一系列成熟的技术手段。 精雕细琢的地表“画像”：InSAR的数据处理流程 InSAR数据的处理过程，堪比一次精密的艺术创作，需要严谨的科学逻辑和耐心的细节打磨。从原始SAR数据的获取，到最终形变图的生成，每一个环节都至关重要。 1. 数据获取与预处理： 首先，需要获取同一区域、不同时间的两景或多景SAR影像。这些原始数据可能存在不同的轨道信息、分辨率和成像模式。随后的预处理步骤包括： 轨道精确化： SAR卫星的轨道参数对相位计算至关重要。高精度的轨道数据（如精密轨道预报数据）能够显著减小轨道误差。 多视处理： 为了降低相干性噪声，同时兼顾空间分辨率，通常会对SAR影像进行多视处理，使其像素尺寸和空间分辨率达到一个平衡。 影像配准： 这是InSAR处理中最关键的步骤之一。两景影像必须在像素级别上进行高精度配准，误差控制在亚像素级别，才能保证相位差的有效计算。 2. 干涉图生成： 配准后的两景SAR影像，进行共轭相乘操作，生成一张“干涉图”。干涉图本质上是两次成像相位差的分布图，其亮度和暗度变化反映了相位差的大小。 3. 地形相位去除（差分干涉）： 在大多数应用中，我们关注的是地表形变引起的相位变化，而非地形起伏造成的相位变化。因此，需要利用数字高程模型（DEM）来模拟并去除地形相位。如果使用高精度的DEM，则可以获得纯粹的地表形变干涉图，这就是差分干涉测量（DInSAR）的基本原理。 4. 大气延迟效应校正： 大气中的水汽、温度和压力变化会导致电磁波的传播速度发生改变，产生大气延迟效应，进而影响相位测量。这一效应在不同成像时间点是动态变化的，往往表现为大尺度的平滑相位异常。校正方法包括使用大气模型、GPS数据插值，或者通过多景数据进行时间域上的滤波。 5. 轨道误差校正： SAR卫星的实际轨道往往与精密轨道预报数据存在微小偏差，这会引入系统性的相位误差。轨道误差通常表现为线性或二次多项式的相位变化。通过对干涉图进行模型拟合，可以有效地校正轨道误差。 6. 相干性分析与噪声抑制： 相干性是衡量两次SAR回波相似度的指标。低相干区域（如植被茂密的森林、水体、裸露的土壤）容易引入较大的噪声，影响形变结果的可靠性。需要通过相干性阈值筛选，或者采用更先进的算法（如 Goldstein滤波、Lee滤波）来抑制噪声。 7. 形变解缠： 干涉图中的相位信息是2π的周期性叠加，即“相位模糊”。为了获得真实的形变量（通常以距离向或方位向的位移表示），需要进行相位解缠。这是InSAR处理中最具挑战性的环节之一，尤其是在低相干区域或形变梯度较大的区域。 8. 时间序列分析（PS-InSAR, SBAS-InSAR）： 为了克服单次差分干涉的局限性（如大气延迟、地形误差的残余影响，以及相干性差的区域无法获取可靠形变），时间序列InSAR技术应运而生。 永久散射体干涉测量（PS-InSAR）： 该技术专注于识别在长时间序列中保持高相干性的点目标（如建筑物、岩石、裸露地面上的散粒体）。通过分析这些永久散射体（PS）的相位随时间的变化，可以获得高精度、高时间分辨率的地表形变信息，并且能有效抑制大气延迟效应。 小基线集干涉测量（SBAS-InSAR）： 该方法利用一系列具有较小轨道基线（SAR传感器在两次成像之间垂直于视线方向的距离差）的SAR影像集，通过对这些小基线干涉图进行组合和叠加，来生成长时间序列的形变图。SBAS-InSAR能够覆盖更广泛的区域，并且对低相干区域也具有较好的适用性。 洞察万象的“眼睛”：InSAR的广泛应用领域 InSAR技术以其卓越的形变监测能力，在地球科学和人类活动的各个领域展现出巨大的价值。 地震监测与地质灾害预警： InSAR能够捕捉到由地震引起的断层形变、地表破裂以及地震后地壳均衡调整引起的缓慢形变。通过对连续形变数据的监测，可以识别地壳应力积累的区域，为地震预测和预警提供重要依据。同时，它也是监测滑坡、地面塌陷、火山活动等其他地质灾害的有力工具。例如，一次大规模滑坡发生前，地表往往会经历缓慢而持续的形变，InSAR能够提前捕捉到这些细微的迹象，为人员疏散和风险评估争取宝贵时间。 城市沉降与地面塌陷监测： 随着城市化进程的加速，过度抽取地下水、地下工程建设等活动导致许多城市面临严重的地面沉降问题。InSAR技术能够精确绘制城市区域的沉降范围和速率，为城市规划、地下水资源管理、工程建设安全评估提供关键数据。尤其是在那些缺乏地面观测网络的广大区域，InSAR更是不可或缺的监测手段。 冰川、冰盖与海平面变化研究： InSAR在极地研究中扮演着重要角色。它能够监测冰川的运动速度，测量冰盖的融化与抬升，以及研究冰川与冰架的相互作用。这些信息对于理解和预测海平面上升至关重要。通过分析不同时间点的SAR影像，可以精确计算冰川表面相对于地面的位移，从而评估冰川的动态变化趋势。 地表水文监测与土地利用变化： InSAR还可以用于监测地表水体的变化、地下水位波动，甚至可以用于估算土壤湿度。在农业领域，它可以监测农田的灌溉情况和土壤的干湿程度。同时，通过分析土地利用方式的变化，如城市扩张、森林砍伐等，InSAR也能提供直观的地理信息。 桥梁、大坝等基础设施健康监测： InSAR能够对大型基础设施结构进行非接触式、大范围的形变监测。通过持续监测桥梁、大坝、隧道等结构物的微小形变，可以及时发现潜在的安全隐患，为维护和加固提供科学依据，保障公共安全。 地球动力学研究： InSAR提供的高精度地表形变数据，为研究板块构造运动、地幔对流、岩石圈流变性等地球深部动力学过程提供了直接观测证据。它能够捕捉到微小的板块边界位移，以及由地幔活动引起的区域性地壳隆升或坳陷。 面向未来的探索：InSAR技术的发展前沿 尽管InSAR技术已取得了长足的进步，但其发展并未止步。未来的研究将更加聚焦于提升监测精度、扩展应用领域、提高处理效率以及与其他技术的融合。 更高精度的形变测量： 随着SAR传感器分辨率的提高和新一代雷达卫星（如Sentinel-1、TerraSAR-X、Gaofen系列等）的部署，InSAR的监测精度将进一步提升，有望达到亚毫米甚至纳米级的水平，从而能够监测更精细的地表过程。 全极化与多频率InSAR： 利用SAR的全极化信息，可以获取更丰富的地表散射特性，从而提高相干性、降低噪声，并可能区分不同类型的地表形变。多频率InSAR则能够区分大气延迟、地形误差和形变信号，提高处理的鲁棒性。 大规模、自动化处理平台： 随着数据量的爆炸式增长，开发高效、智能化的InSAR数据处理平台至关重要。这包括利用机器学习和人工智能技术，实现形变结果的自动化提取、质量评估和异常检测。 与其他遥感技术的融合： 将InSAR与其他遥感技术（如光学遥感、激光雷达Lidar）相结合，能够优势互补，提供更全面的地表信息。例如，光学影像可以提供地物类型信息，与InSAR形变数据结合，可以更好地解释形变的原因。 地表形变模型与反演： 更加精细的地表形变模型和反演算法将是未来研究的重点，旨在更准确地理解形变机制，并从观测数据中提取出更有价值的地球科学参数。 结语 合成孔径雷达干涉测量技术，这双“洞察地球表面的精密之眼”，正在以前所未有的力量，帮助我们理解地球的动态变化，应对各种挑战。本书正是为了将这门先进技术的精髓，以清晰、严谨、易懂的方式呈现给读者。通过深入学习InSAR的原理，掌握其处理方法，了解其广泛应用，我们才能更好地利用这项强大的工具，去守护我们的星球，并推动科学研究的不断进步。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我之前尝试过几本关于InSAR的书籍，但大多要么过于侧重数学推导而缺乏工程实践感，要么就是过于偏向软件操作手册，读完后总感觉少了点“灵魂”。然而，这本书成功地找到了一个极佳的平衡点。它不仅用严密的数学语言构建了理论框架，更大量引入了实际的遥感影像案例进行佐证。尤其是关于时序InSAR技术（如SBAS和PS-InSAR）的章节，作者没有简单地罗列算法，而是细致地分析了在不同地质环境和观测周期下，各种算法的优缺点和适用性边界。这种基于实践经验的总结，对于我们处理实际项目中的复杂形变问题时，提供了极大的指导价值。我特别欣赏作者对误差源的分类和量化分析，这使得我们能更有针对性地进行数据预处理和结果验证。这本书的阅读体验，就像是拿到了一份由一线专家精心整理的“最佳实践指南”，实用性极强。

评分☆☆☆☆☆

从一个长期从事地球物理监测的角度来看，这本书的价值在于它对应用前景的深刻洞察。它没有停留在告诉我们“如何计算”，更多的是引导我们思考“如何用这些数据解决真实世界的问题”。书中关于火山形变、滑坡监测和基础设施沉降的案例分析，展现了InSAR技术强大的潜力。作者在介绍完算法原理后，会紧接着讨论如何将这些监测结果转化为可操作的预警指标和工程建议，这种“从数据到决策”的思维链条，是很多偏理论的书籍所缺失的。阅读这本书，我感觉自己不仅仅是学习了一门技术，更是对地球科学遥感监测领域的前沿应用有了一个更宏大、更具前瞻性的认识。它激发了我将现有技术与新兴的机器学习方法相结合的兴趣，让我对未来的研究方向充满了期待和明确的目标。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本《合成孔径雷达干涉测量》，我最直观的感受就是它的系统性和权威性。这不是那种走马观花式的科普读物，而是沉甸甸的专业著作。书中的公式推导严谨得令人敬佩，每一个变量的引入、每一步的变换，都仿佛经过了无数次的打磨。我印象最深的是它对SAR成像机理的细致描述，从雷达方程到几何畸变校正，每一个环节都讲解得面面俱到。对于我们这些需要进行高精度测量的专业人士来说，这种对基础理论的夯实至关重要。我甚至发现书中的一些细节处理，比如对非线性形变场估计的迭代算法优化，比我目前工作中使用的一些商业软件的默认设置还要精妙。作者的经验和洞察力，毫无保留地倾注在了这些文字和图表中，让人不得不信服。读这本书的过程，更像是一次与领域内资深专家的深度对话，充满了启发性和挑战性，推动我去思考目前行业内尚未解决的难题。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和图示设计也值得称赞。在涉及三维空间几何关系和干涉条纹演化时，清晰的插图是理解抽象概念的关键。这本书在这方面做得非常出色，那些剖面图和示意图，不仅美观，而且功能性极强，很多原本需要反复在脑海中构建的几何关系，通过图示立刻豁然开朗。我感觉作者非常理解读者的“痛点”，总能在关键时刻提供一个精妙的视觉辅助。此外，书中的术语定义非常规范统一，这对于跨学科交流至关重要。以前在阅读一些国外文献时，常常因为术语翻译不统一而感到困惑，这本书则提供了一套清晰、一致的中文表达体系。这种对细节的关注，极大地提升了阅读的流畅度和对知识的吸收效率。它不仅仅是一本工具书，更是一本帮助我们建立起专业交流“语言体系”的参考书。

评分☆☆☆☆☆

这本关于合成孔径雷达干涉测量的书，从我个人的阅读体验来看，简直是一场知识的盛宴。它不仅仅是枯燥的理论堆砌，更是将复杂的物理原理与实际应用完美地融合在一起。作者在阐述干涉测量技术时，那种深入浅出的讲解方式，让我这个初学者也能很快抓住核心概念。特别是关于相位解缠和形变监测的部分，书里提供的案例分析非常详尽，每一步推导都清晰可见，让人忍不住想自己动手去复现结果。我特别喜欢它对不同大气延迟模型和地形误差处理方法的对比讨论，这在很多其他教材中都是一笔带过的内容，但这本书却给了我们一个非常全面的视角，让我们理解了在实际项目中选择合适模型的关键性。读完之后，我感觉自己对InSAR数据的处理流程有了一种“庖丁解牛”般的清晰认知，不再是盲目地套用软件工具，而是真正理解了数据背后的科学逻辑。这本书无疑是为那些想在遥感领域深耕的工程师和研究人员量身定做的宝典，它提供的深度和广度，远超我预期的价值。