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基于SPIKE算法利用单幅SAR振幅对获取矿区高分辨率三维位移
摘要: 矿区高分辨率三维(3-D)位移对评估采矿相关地质灾害和理解采矿变形机制至关重要。2018年,我们提出了一种经济高效且稳健的方法,通过偏移跟踪(OT)程序从单幅合成孔径雷达振幅对(SAP)中获取采矿诱发三维位移。此后,我们将该方法称为"替代性OT-SAP"(AOT-SAP)方法。AOT-SAP方法的关键步骤是利用常规下-上(LU)分解法求解由AOT-SAP构建的线性系统中的三维地表位移。然而,若使用AOT-SAP方法获取高分辨率三维位移,该线性系统的维度会变得非常大(达到百万级),通常需要高端超级计算机来执行基于LU的分解求解过程??悸堑匠都扑慊挠邢蘅捎眯裕庀灾拗屏薃OT-SAP方法的实际应用。本文鉴于AOT-SAP构建的线性系统具有带状特性,引入SPIKE算法作为LU分解的替代方案来求解高分辨率采矿诱发三维位移。SPIKE算法是一种针对大型带状系统的分治直接求解器,能够并行或顺序求解大型带状线性系统,其内存需求和时间成本远低于LU分解。这使得我们能够在超级计算机或标准个人计算机上使用AOT-SAP方法获取高分辨率采矿诱发三维位移。最后,通过模拟分析和真实数据集验证了所获取三维位移的精度以及SPIKE算法的效率提升。
关键词: 大型带状系统、偏移跟踪(OT)、地下采矿、SPIKE算法、三维(3-D)位移、干涉合成孔径雷达(InSAR)
更新于2025-09-23 15:22:29
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基于非局部压缩感知的SAR层析成像
摘要: 城市区域的层析合成孔径雷达(TomoSAR)反演本质上是一个稀疏重建问题,因此可采用压缩感知(CS)算法求解。本文针对该领域两大难题提出解决方案:首先,TomoSAR需要大量数据集导致成本高昂,但研究表明获取次数与信噪比(SNR)存在权衡关系——渐近分析表明仅二者乘积决定重建质量。我们通过将非局部(NL)估计融入反演来提升SNR,证明仅需7幅干涉图即可实现建筑物的合理重建。其次,基于CS的反演计算量巨大,难以适用于大规模应用。我们提出一种求解非局部L1-L2最小化问题的快速精确新算法(该问题是CS重建算法的核心),并利用德国慕尼黑地区的模拟数据及TerraSAR-X高分辨率聚束模式影像验证了算法适用性。
关键词: 干涉合成孔径雷达(InSAR)、层析合成孔径雷达(TomoSAR)、压缩感知(CS)、非局部(NL)滤波
更新于2025-09-23 15:22:29
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[IEEE IGARSS 2018 - 2018年IEEE国际地球科学与遥感研讨会 - 西班牙瓦伦西亚(2018年7月22日-27日)] IGARSS 2018 - 2018年IEEE国际地球科学与遥感研讨会 - 一种估计InSAR数据中电离层伪影的非对称分谱方法
摘要: 过去二十年,卫星干涉合成孔径雷达(InSAR)技术在理论方法和操作平台方面取得了显著发展。电离层对SAR信号的传播误差是L波段和P波段等低频SAR系统面临的问题之一,也会严重降低InSAR的精度。最近,在解决一些关键问题后,距离分谱法用于电离层校正重新引起了关注。本研究利用高级陆地观测卫星-2(ALOS-2)相控阵型L波段合成孔径雷达-2(PALSAR-2)在2016年熊本地震期间获取的超精细观测模式(80 MHz)数据,评估了一种非对称分谱法用于电离层校正的性能。与常规分谱法相比,所展示的工作证明了两种非对称分谱法在减轻InSAR中电离层伪影方面的有效性。此外,本研究为计划中的NASA-ISRO合成孔径雷达(NISAR)任务的电离层校正策略提供了实际见解。
关键词: 2016年熊本地震,电离层伪影校正,干涉合成孔径雷达(InSAR),NISAR,ALOS-2 PALSAR-2
更新于2025-09-23 15:21:21
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[IEEE 2019年第11届电气与电子工程国际会议(ELECO) - 土耳其布尔萨 (2019.11.28-2019.11.30)] 2019年第11届电气与电子工程国际会议(ELECO) - 不同天气条件下自由空间光通信系统中光学滤波器的比较
摘要: 在人口密集的沿海城市地区,监测地下水动态引发的地面形变对基础设施可持续发展至关重要。位于加拿大东部圣劳伦斯平原、人口快速增长的多伦多市,为同类沿海城市提供了独特研究案例。该市因地基不均匀沉降导致房屋基础损坏频发(最高达89处/平方公里),这些与地下水位变化及蒸散发相关的时变形变密切相关。通过Radarsat-2 C波段合成孔径雷达干涉测量技术,我们观测到2008至2010年间蒙特利尔岛中部60平方公里区域内,地面视线方向位移存在3-5毫米的时序波动(较2米半承压含水层水头变化滞后数月)。研究发现:覆盖15米厚黏土层的区域年均抬升约1毫米,该形变量与房屋维修数量显著相关;而高地区域则因蒸散发作用出现年均约2毫米沉降。两年研究期内观测到的形变幅度,经城市建筑平均寿命期累积后具有显著影响。研究表明蒙特利尔多数区域的地面形变与地下水位季节性波动相关。鉴于该地区未来数十年气候预测将更趋湿润,地下水位波动幅度将进一步加剧,由此产生的地面形变需纳入未来基础设施建设标准考量。
关键词: 干涉合成孔径雷达(InSAR)、水文地质学与遥感
更新于2025-09-23 15:19:57
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风电、光伏、火电、抽水蓄能及电池储能联合系统的多时间尺度协调调度
摘要: 半干旱地区的土壤盐渍化现象正因人为活动和气候变化而不断加剧。采用传统方法进行土地盐渍化制图与监测既不充分又存在困难。本研究旨在探究合成孔径雷达(SAR)通过干涉测量技术绘制和监测土壤盐分时空动态的潜力。本文贡献在于基于实证分析建立了田间盐分测量值与InSAR相干性之间的统计关系。为验证实验效果,选取了两个研究区:1)突尼斯中部的马赫迪耶地区;2)摩洛哥中部的塔德莱平原。这两个区域同步开展了三次地面调查并获取了三组Radarsat-2 SAR影像。结果表明,通过InSAR技术可以从SAR影像估算土壤电导率(EC)的时序变化。研究发现,在小入射角条件下HH极化雷达信号对土壤盐分的敏感性更强,而HV极化则更适合采用大入射角。该结论是在控制地表粗糙度和湿度影响最小化的前提下,针对特定InSAR相干性得出的。
关键词: 干涉合成孔径雷达(InSAR)相干性、极化合成孔径雷达(SAR)、土壤盐分、电导率(EC)
更新于2025-09-23 15:19:57
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光学相干断层扫描/血管造影引导的连续波激光二极管肿瘤消融术
摘要: 传统干涉合成孔径雷达(SAR)系统通过重复轨道观测提供一维视线方向运动测量。结合升轨与降轨两种几何构型的观测数据可测得二维运动分量。第三运动分量虽可通过增加第三种几何构型或沿航迹测量积分获取,但其精度较前两个分量显著降低。现有若干方案可提升第三运动分量的反演精度,例如组合左右视观测或采用新近提出的创新SAR成像模式(双向SAR与超级SAR)。然而对于基于大型反射面天线的未来SAR系统而言,这些方案实施难度较大——因其缺乏电子波束扫描能力或难以频繁切换左右视模式。为此,本文评估并比较了反射面天线SAR的实用化观测场景,旨在优化三维测量精度。通过研究斜视SAR几何构型这一可行方案,我们发现13.5°斜视角可获得与左视观测相当的精度,而更大斜视角则表现更优。作为三维反演的最优配置,进一步阐述了斜视观测方案:包括双星编队不同观测计划的制定,以及数据处理面临的挑战。
关键词: 斜视合成孔径雷达、三维地表运动、误差分析、干涉合成孔径雷达(InSAR)、方位向偏移、SAR获取几何
更新于2025-09-23 15:19:57
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光伏组件运行参数的虚拟传感技术
摘要: 半干旱地区的土壤盐渍化现象正因人为活动和气候变化而不断加剧。采用传统方法进行土地盐渍化制图与监测既不充分又存在困难。本研究旨在探究合成孔径雷达(SAR)通过干涉测量技术监测土壤盐分时空动态变化的潜力。本文贡献在于基于实证分析建立了田间盐分测量值与InSAR相干性之间的统计关系。实验验证选取了两个区域:1)突尼斯中部的马赫迪耶地区;2)摩洛哥中部的塔德拉平原。这两个区域同步开展了三次地面调查与三次Radarsat-2 SAR影像采集。结果表明,通过InSAR技术可从SAR影像估算土壤电导率(EC)的时序变化。研究发现,在小入射角条件下HH极化雷达信号对土壤盐分更敏感;而HV极化则更适合采用大入射角。该结论是在控制地表粗糙度与湿度影响最小化的前提下,针对特定InSAR相干性得出的。
关键词: 干涉合成孔径雷达(InSAR)相干性、极化合成孔径雷达(SAR)、土壤盐分、电导率(EC)
更新于2025-09-19 17:13:59
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[IEEE 2019年第二届英国与爱尔兰光学与光子学会议(BICOP) - 英国伦敦 (2019.12.11-2019.12.13)] 2019年IEEE第二届英国与爱尔兰光学与光子学会议(BICOP) - 单频蓝光激光器
摘要: 半干旱地区的土壤盐渍化现象正因人为活动与气候变化而不断加剧。采用传统方法进行土地盐渍化制图与监测既不充分又存在困难。本研究旨在探究合成孔径雷达(SAR)通过干涉测量技术监测土壤盐分时空动态变化的潜力。本文贡献在于基于实证分析建立了田间盐分测量值与InSAR相干性之间的统计关系。为验证实验效果,选取了两个研究区:1)突尼斯中部的马赫迪耶地区;2)摩洛哥中部的塔德莱平原。这两个区域同步开展了三次地面调查并获取了三组Radarsat-2 SAR影像。结果表明:通过InSAR技术可从SAR影像估算土壤电导率(EC)的时序变化。研究发现雷达信号在HH极化方式下采用小入射角时对土壤盐分更为敏感;而HV极化方式则更适合大入射角。该结论是在控制地表粗糙度与土壤湿度影响最小化的前提下,针对特定InSAR相干性得出的。
关键词: 电导率(EC)、极化合成孔径雷达(SAR)、土壤盐渍化、干涉合成孔径雷达(InSAR)相干性
更新于2025-09-19 17:13:59
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[IEEE 2019化合物半导体周(CSW)- 日本奈良(2019.5.19-2019.5.23)] 2019化合物半导体周(CSW)- 面内超高密度InAs/GaAsSb量子点层的荧光映射分析
摘要: 在人口密集的沿海城市地形中监测地下水动态引发的地面形变,对于这些高密度居住区基础设施的可持续发展至关重要。位于加拿大东部圣劳伦斯平原、人口快速增长的城市蒙特利尔,为其他类似沿海城市提供了独特的研究案例。该市因与地下水动态及蒸散发相关的时变地面形变,导致房屋地基损坏率极高(最高达89处维修/km2)。通过Radarsat-2 C波段合成孔径雷达干涉测量技术,我们观测到与2米半自流含水层水位变化存在数月相位差的3-5毫米地面视线位移变化。这些形变发生于2008至2010年间加拿大蒙特利尔岛中部60平方公里区域。在覆盖15米厚黏土层的区域,我们观测到约1毫米/年的抬升位移,该位移与房屋维修数量显著相关。同时,在高地地形观测到约2毫米/年与蒸散发相关的沉降。本研究两年观测期内记录的位移幅度,经城市建筑平均寿命期累积后具有显著影响。研究表明蒙特利尔大部分地区的地面形变与地下水位季节性波动相关。此外,未来数十年该地区气候预测显示降水增多将加剧地下水位波动,预计将引发更多地面形变,这必须在未来基础设施设计标准中予以考量。
关键词: 水文地质学与遥感,干涉合成孔径雷达(InSAR)
更新于2025-09-19 17:13:59
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大面积二硒化钼在纸基上的沉积及其作为柔性近红外光电探测器的研究
摘要: 在人口密集的沿海城市地形中监测地下水动态引发的地面形变,对于这些高密度居住区基础设施的可持续发展至关重要。位于加拿大东部圣劳伦斯平原、人口快速增长的城市蒙特利尔,为其他类似沿海城市提供了独特的研究案例。该市因地基沉降问题严重,房屋基础损坏密度高达89次修复/平方公里,这些与地下水动态及蒸散发相关的时变地面形变密切相关。通过Radarsat-2 C波段合成孔径雷达干涉测量技术,我们观测到与2米半承压含水层水位变化存在数月相位差的3-5毫米地面视线位移变化。2008至2010年间,在加拿大蒙特利尔岛中部60平方公里区域内观测到这些形变现象。在覆盖15米厚黏土层的区域,我们观测到约1毫米/年的抬升位移,该位移与房屋维修数量显著相关。同时,在高地形区域观测到约2毫米/年与蒸散发相关的沉降。这项为期两年的研究中观测到的位移幅度,经城市建筑平均使用寿命累积后具有显著影响。研究表明,蒙特利尔大部分地区的地面形变与地下水位季节性波动相关。此外,未来数十年该地区气候预测显示降水增多将加剧地下水位波动,预计将引发更多地面形变,这必须在未来的基础设施设计标准中予以考量。
关键词: 水文地质学与遥感,干涉合成孔径雷达(InSAR)
更新于2025-09-19 17:13:59