《短時空PS InSAR形變模型構建與穩健解算方法研究》是依託山東科技大學，由陶秋香擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：短時空PS InSAR形變模型構建與穩健解算方法研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：陶秋香
- 依託單位：山東科技大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
短時空PS InSAR形變模型的構建與穩健解算是該技術理論研究與實際套用中最為重要的環節之一。項目以L、X和C波段SAR影像為數據源，將地表形變分為線性和非線性區別對待，研究解決現有短時空PS InSAR形變模型中存在的問題。. 項目以約束最最佳化原理為基礎，針對現有形變模型未考慮差分干涉對序列的最優相干性、基於廣義逆求解穩定性差的問題，提出並構建附有約束條件的加權短時空PS InSAR形變模型。利用線性約束最最佳化方法進行解算，提取形變數和形變速率的最優解，提高解的穩定性和在實際套用中的抗擾動能力；針對現有模型不適用於獲取具有明顯非線性特徵的地表形變問題，提出並構建顧及形變特徵的非線性短時空PS InSAR形變模型，利用非線性約束最最佳化方法進行解算，提高短時空PS InSAR監測非線性地表形變的能力，拓寬形變模型的適用範圍。項目選題新穎，具有重要的理論意義和實用價值。
結題摘要
短時空PS InSAR被廣泛套用於大尺度長時間序列的礦區、城市、地震斷裂帶等不同類型地表形變監測。其形變模型的構建與穩健解算是該技術理論研究與實際套用中最為重要的環節之一。項目從理論研究、模型建立與解算、算法設計與實現等方面開展研究，主要內容包括： （1）對比分析了PS、SBAS及其融合的短時空PS InSAR技術的形變模型及其解算方法、數據處理流程、關鍵技術、實際地表形變監測效果等；針對形變模型受時序差分干涉對數量和質量影響較大的問題，研究和分析了短時空PS InSAR時序差分干涉序列的最佳化選取方法和對形變監測結果的影響程度；針對形變模型中差分干涉相位受DEM誤差影響嚴重的問題，全面系統的研究了DEM誤差與形變監測誤差之間存在的關係，給出外部DEM在不同影像參數條件下對形變監測結果的影響程度。 （2）研究和分析了形變模型的病態和秩虧兩類不適定問題；提出了能削弱模型病態影響的基於Liu估計的有偏疊代估計法和Tikhonov正則化穩健解算方法；引入Lanbweber疊代法解算秩虧的形變模型，提出了一種新的疊代次數確定方法，一定程度上解決了奇異值分解法解算形變模型穩定性差的問題；研究和分析了LS估計、Liu估計、基於Liu估計的有偏疊代估計、嶺估計和Tikhonov正則化等最最佳化估計方法解算形變模型的精度和穩健程度。 （3）設計並實現了短時空PS InSAR形變模型構建和穩健解算算法，編制了相應程式模組，包括研究區地表形變的模擬，形變模型的構建， LS估計、Liu估計、基於Liu估計的有偏疊代估計、嶺估計和Tikhonov正則化等方法解算形變模型的過程及其套用效果的有效驗證等。 在該項目的資助下，發表學術期刊論文8篇，其中，SCI收錄2篇，EI收錄3篇，中文核心期刊3篇，另外錄用待發表SCI期刊論文1篇（Communications in Statistics - Simulation and Computation）。 項目研究成果一定程度上豐富了短時空PS InSAR技術的理論研究，也為使用者正確利用短時空PS InSAR技術進行地表形變監測提供一定的借鑑作用，促進了該技術在地表形變監測中的套用，加大了對地表形變的監測和管理力度。
