空天院在滑坡成災(zāi)前SAR遙感監(jiān)測技術(shù)研究中取得進(jìn)展
【化工儀器網(wǎng) 科技前沿】近日，中國科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院航天微波遙感系統(tǒng)部關(guān)于滑坡成災(zāi)前SAR遙感監(jiān)測技術(shù)研究取得進(jìn)展。其相關(guān)研究成果《面向成災(zāi)前形變監(jiān)測的改進(jìn)偏移追蹤技術(shù):以白格滑坡為例(Improved Offset Tracking for Predisaster Deformation Monitoring of the 2018 Jinsha River Landslide (Tibet, China))》發(fā)表在遙感領(lǐng)域?qū)W術(shù)期刊Remote Sensing of Environment(《環(huán)境遙感》)。
合成孔徑雷達(dá)(SAR)遙感技術(shù)由于全天時全天候的觀測優(yōu)勢被廣泛應(yīng)用于滑坡易發(fā)地區(qū)的長期地表監(jiān)測。傳統(tǒng)的偏移追蹤技術(shù)是基于同一區(qū)域兩幅SAR圖像中同一目標(biāo)的信號強度進(jìn)行的相似度監(jiān)測，以計算同一目標(biāo)在兩幅SAR圖像間偏移量，是地表形變的一種監(jiān)測方法，更適用于大尺度的形變監(jiān)測，如高速滑坡(超過數(shù)十厘米/年)。但是，傳統(tǒng)的偏移追蹤技術(shù)也存在一定的局限性，包括估計窗口設(shè)計對經(jīng)驗的高度依賴，單點精度與整體效率間的沖突，以及由窗口內(nèi)異質(zhì)樣本所致的低置信度。
面向以上滑坡監(jiān)測以及處理的需求，科研人員提出了一種針對非顯著區(qū)域的同質(zhì)自適應(yīng)非相干斑追蹤方法(AISOT-HS)，降低傳統(tǒng)的偏移追蹤技術(shù)在估計窗口設(shè)計方面對經(jīng)驗的高度依賴，同等精度需求下有效提高了整體效率與結(jié)果置信度；提出了區(qū)分特征匹配與斑點匹配的"預(yù)分離”步驟，針對自然場景優(yōu)化已有處理流程，有效提升了偏移追蹤算法的處理效率。
科研人員利用該技術(shù)成果對2018年金沙江滑坡(中國西藏)成災(zāi)前的多幅SAR數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，研究了該滑坡的演變過程。與傳統(tǒng)方法相比，該方法提高了運算效率，減少了結(jié)果的不確定性。SAR數(shù)據(jù)來自中國高分3號(GF-3)衛(wèi)星和日本陸地觀測衛(wèi)星(ALOS PALSAR-2)，其中GF-3衛(wèi)星SAR載荷由空天信息創(chuàng)新研究院航天微波遙感系統(tǒng)部抓總研制。文章還分析了該滑坡的時空位移模式，推測金沙江滑坡極可能屬推覆式滑坡。這項研究證明了SAR遙感在滑坡監(jiān)測中的作用，尤其是在地面實況數(shù)據(jù)稀缺的情況下。
該研究成果得到國家重點研發(fā)計劃"新體制星載SAR綜合環(huán)境監(jiān)測技術(shù)”、國家自然科學(xué)基金、國家杰出青年科學(xué)基金等資助支持。
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