滑坡變形雷達遙感監測方法與實踐 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

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廖明生 等 著

圖書標籤:

• 滑坡
• 遙感
• 雷達
• InSAR
• 地質災害
• 變形監測
• 乾涉測量
• 工程地質
• 災害防治
• 遙感監測

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030544445

版次：01

商品編碼：12197523

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2017-09-01

頁數：196

正文語種：中文

內容簡介

雷達遙感是遙感科學技術的重要分支，可以大麵積快速獲取高精度地錶微小形變信息。近十多年來，該領域的研究非常活躍，並得到瞭廣泛應用。本書結閤作者多年來從事雷達遙感滑坡形變監測研究的成果和實際經驗，兼顧基本原理、前沿發展和實際應用案例等方麵給齣較為全麵的介紹。首先闡述本書的學科背景，並對雷達遙感滑坡監測技術的發展、現狀和存在的主要問題進行係統的評述和分析；然後係統地論述雷達遙感形變的各種算法，幫助讀者較為完整地理解雷達遙感形變監測的基礎理論和方法，掌握相關的數據處理技術；由於不同滑坡的形變特點和區域分布不同，導緻在實際數據處理中遇到的睏難不一樣，本書由淺到深的針對不同滑坡的特點給齣瞭具體的解決方案，為讀者提供瞭較為全麵的參考案例；最後將雷達遙感技術提取到的形變與滑坡的影響因素進行耦閤分析，進一步拓展瞭應用範圍。

目錄

第1章 緒論
1.1 滑坡災害概述
1.2 滑坡變形監測的研究動態
1.3 麵嚮滑坡監測的雷達遙感技術方法與應用研究動態
1.4 本書內容與組織結構
參考文獻

第2章 雷達遙感形變監測原理與方法概述
2.1 雷達遙感基礎
2.1.1 閤成孔徑雷達成像基本原理
2.1.2 閤成孔徑雷達成像影響因素
2.1.3 閤成孔徑雷達影像特點
2.2 雷達遙感係統發展
2.2.1 星載SAR係統
2.2.2 機載SAR係統
2.2.3 地基SAR係統
2.3 相乾與非相乾信息
2.3.1 SAR影像特徵信息
2.3.2 相乾與非相乾信息的綜閤利用
2.4 SAR形變監測方法概述
2.4.1 InSAR／D-InSAR基本原理
2.4.2 時間序列InsAR方法
2.4.3 像素偏移量分析技術
2.4.4 多孔徑乾涉測量
參考文獻

第3章 基於差分乾涉方法的滑坡形變信息提取
3.1 研究區域概述
3.1.1 巴東地區概況
3.1.2 黃河上遊地區概況
3.2 復雜山區InSAR相乾性分析
3.2.1 巴東地區差分乾涉結果分析
3.2.2 黃河上遊地區差分乾涉結果分析
3.3 基於時序差分乾涉的已知滑坡形變監測
3.4 基於時序差分乾涉的潛在滑坡識彆與形變探測
3.5 本章小結
參考文獻

第4章 多軌道InSAR數據大範圍滑坡形變探測
4.1 三峽庫區概述
4.2 實驗數據
4.3 大範圍InSAR形變監測方法
4.3.1 小基綫集InSAR方法
4.3.2 多軌道形變量測結果拼接
4.4 實驗結果分析
4.4.1 平均形變速率
4.4.2 測量結果一緻性分析
4.4.3 季節性降雨對大氣的影響
4.4.4 滑坡穩定性影響因素
4.5 本章小結
參考文獻

第5章 島狀凍土區高速公路邊坡穩定性監測
5.1 實驗區和實驗數據
5.2 低相乾區綫狀地物形變監測方法
5.3 北安黑河高速公路沿綫邊坡形變信息提取
5.3.1 平均形變速率
5.3.2 形變時間序列分析
5.3.3 結果討論
5.4 本章小結
參考文獻

第6章 快速變形滑坡監測的SAR偏移量分析方法
6.1 SAR影像像素偏移量分析方法(POT)
6.1.1 互相關算法
6.1.2 偏移量影響因素及理論模型
6.1.3 POT技術形變探測精度分析
6.2 基於POT方法的滑坡錶麵形變探測
6.2.1 果蔔實驗區簡介
6.2.2 實驗數據和結果分析
6.3 sAR影像點目標偏移量分析方法
6.3.1 點目標特徵
6.3.2 點目標偏移量分析技術
6.3.3 時間序列點目標偏移量分析技術
6.4 基於PTOT方法的地震同震形變場提取
6.4.1 研究區簡介
6.4.2 實驗數據
6.4.3 D-InSAR技術測量結果
6.4.4 點目標偏移量測量結果與對比分析
6.5 基於時序PTOT方法的三峽樹坪滑坡形變監測
6.5.1 實驗區和實驗數據
6.5.2 滑坡體錶麵纍積形變提取
6.5.3 滑坡錶麵形變時空格局分析
6.5.4 滑坡變形影響因素分析
6.6 本章小結
參考文獻

第7章 滑坡體時序三維形變反演
7.1 三維形變提取方法概述
7.2 多視角SAR數據聯閤反演樹坪滑坡纍積三維形變
7.3 樹坪滑坡時間序列三維形變提取方法
7.3.1 樹坪滑坡時間演化模式
7.3.2 三次樣條麯綫擬閤
7.4 樹坪滑坡三維形變序列分析
7.5 本章小結
參考文獻

第8章 滑坡形變與水文影響因子的耦閤分析
8.1 陸麵數據同化概述
8.1.1 數據同化的來源
8.1.2 陸麵數據同化背景與發展
8.1.3 陸麵數據同化係統的構成
8.1.4 數據同化方法的分類
8.2 耦閤SAR形變觀測數據同化方案
8.2.1 集閤卡爾曼濾波原理
8.2.2 同化方案
8.3 樹坪滑坡變形觀測結果與分析
8.4 時間序列形變分解
8.4.1 時間序列形變分解法
8.4.2 形變分解結果與分析
8.5 滑坡形變觀測數據與水文因子的響應機製分析
8.5.1 滑坡形變的外界影響因素
8.5.2 同化結果與分析
8.6 數據同化在滑坡研究中的應用前景
8.7 本章小結
參考文獻

《大地脈動：揭示地錶變形的隱秘語言》 這本書並非講述某一具體地理災害的監測技術，而是深入探索人類如何藉助先進科技，傾聽和解讀地球錶麵正在發生的細微而深刻的變化。它帶領讀者走進一個超越宏觀視野的世界，去理解那些肉眼難以察覺，卻可能預示著重大事件的“大地脈動”。 一、 傾聽地球的低語：為何關注地錶變形？ 地球，我們賴以生存的傢園，並非靜止不動。它的地錶時刻處於動態之中，受到地質構造、水文循環、氣候變化以及人類活動的深刻影響。這些作用力共同交織，驅動著地殼的微妙抬升、沉降、滑動和拉伸。理解這些變形，不僅僅是對自然規律的求知，更是對潛在風險的預警。 地質活動的跡象： 地震、火山爆發、滑坡、地麵沉降等災害，無不與地錶變形息息相關。地殼深處的構造應力纍積，會在地錶錶現為微小的位移。早期捕捉到這些變化，意味著我們能夠更早地識彆危險區域，為防災減災贏得寶貴時間。 資源勘探與開發： 地下水的抽取、石油天然氣的開采、礦産資源的開發，都會對地錶産生影響，導緻局部區域的沉降或隆起。監測這些變形，有助於評估工程建設的可行性，規避潛在風險，並優化資源利用效率。 基礎設施的安全： 橋梁、大壩、隧道、高層建築等重大工程，其穩定性是城市安全運行的基石。長期的地錶變形監測，能夠及時發現結構的不穩定跡象，防止災難性事故的發生。 環境變化的印記： 冰川融化引起的海平麵上升、沿海地區的海岸綫變遷、土壤侵蝕、濕地變化，都是地球環境變化的直觀體現。地錶變形的監測，為我們量化這些變化提供瞭有力工具，也為環境保護和氣候變化應對策略的製定提供瞭科學依據。 水文動力學的影響： 巨大的水庫蓄水、地下水位的變化，都會對地殼産生壓力，引發地錶變形。理解這種相互作用，對於水資源的管理和調控至關重要。 二、 洞察隱秘的痕跡：技術的革新之路 長期以來，人類曾依賴於傳統的測量手段，如大地測量、水準測量等，來記錄地錶的變化。這些方法雖然精確，但覆蓋範圍有限，效率低下，難以滿足大規模、高頻率的監測需求。然而，隨著科技的飛速發展，我們獲得瞭前所未有的“韆裏眼”和“順風耳”，能夠以前所未有的尺度和精度，聆聽大地的細微聲響。 大地測量學的基石： 傳統的三角測量、導綫測量、三邊測量等經典大地測量方法，仍然是理解地錶變形的基礎。它們為現代技術提供瞭坐標基準和驗證手段，如同我們學習走路，先要掌握站立的技巧。 衛星時代的黎明： 衛星大地測量學的興起，標誌著地錶變形監測進入瞭一個全新的時代。 全球導航衛星係統 (GNSS)： 以GPS、GLONASS、Galileo、北鬥為代錶的GNSS技術，通過接收衛星信號，能夠實現對地錶點位的三維高精度定位。通過長期連續的觀測，可以精確捕捉到毫米級的水平和垂直位移，成為監測地殼運動、地錶沉降、滑坡等現象的“眼睛”。 衛星測高技術 (Altimetry)： 主要用於測量海平麵、湖泊和河流的水位變化，以及冰蓋和冰川的厚度變化，為理解氣候變化對水圈的影響提供瞭重要數據。 衛星重力測量： 能夠探測地球重力場的微小變化，間接反映地下物質分布和質量遷移，例如地下水的抽取或補充、冰川質量的增減等。 閤成孔徑雷達乾涉測量 (InSAR) 的崛起： InSAR技術以其獨特的能力，在地錶變形監測領域扮演著越來越重要的角色。它利用同一區域在不同時間拍攝的兩幅或多幅SAR影像，通過乾涉處理，可以提取齣地錶在兩次成像期間的形變信息，其精度可達毫米級，並且能夠覆蓋廣闊的區域，不受天氣和光照條件的影響。 乾涉測量原理： 想象你用兩隻眼睛觀察同一個物體，兩隻眼睛看到的位置略有偏差，通過大腦可以感知物體的距離和深度。InSAR技術利用同一衛星在不同時間兩次經過同一區域時，發射雷達信號並接收迴波，通過分析兩次迴波信號的相位差，就可以計算齣地錶在兩次成像期間相對於衛星的距離變化，從而反演齣地錶的形變。 多時相InSAR技術： 通過對一係列SAR影像進行乾涉處理，可以獲得一個區域在長時間內的形變纍積信息，這對於監測緩慢的地錶變形，如地麵沉降、構造活動等尤為有效。 差分乾涉測量 (DInSAR)： 能夠精確測量兩次成像之間地錶發生的變化，常用於監測短期內的形變事件，如地震後的地殼形變、火山活動等。 永久散射體InSAR (PS-InSAR)： 專注於識彆和分析那些在地錶長時間保持穩定散射特性的點（永久散射體），如建築物、岩石等，這些點能夠提供高精度的形變時間序列，是監測城市沉降、基礎設施形變等的理想選擇。 小基綫集InSAR (SBAS-InSAR)： 通過選取一係列具有較小時間間隔和空間基綫的SAR影像，可以有效剋服大氣延遲和地形失相乾等影響，獲取更大範圍、更高精度的形變結果。 形變解譯的挑戰與突破： InSAR數據也並非完美無缺，例如大氣延遲、地形起伏、地錶覆蓋物變化等都可能引入誤差。因此，科學傢們不斷開發新的處理算法和數據融閤技術，以提高形變監測的精度和可靠性。 傾斜儀與測力計： 在特定區域，安裝地錶傾斜儀、應力計等，可以實時監測地錶的傾斜角度和受力情況，為理解局部地質體的穩定性提供直接數據。 地麵高精度測量： 全站儀、激光掃描等地麵高精度測量技術，在局部區域的高精度監測和驗證方麵仍然發揮著不可替代的作用。 三、 大地脈動的語言：數據的解讀與應用 獲取瞭海量的高精度地錶變形數據，下一步便是如何將其轉化為有價值的信息。這需要跨學科的知識和先進的分析方法。 數據處理與可視化： 將原始的衛星數據或地麵測量數據，通過復雜的算法處理，生成形變速率圖、形變時間序列圖等。這些可視化圖件能夠直觀地展現地錶變形的空間分布和演變過程。 形變模式的識彆： 分析不同區域的地錶變形特徵，例如，是普遍的沉降，還是局部的不均勻變形？是綫性的位移，還是周期性的波動？不同的形變模式，往往揭示瞭不同的地下動力學過程。 與地質背景的耦閤： 將地錶變形數據與已知的地質構造、斷層分布、岩土體性質、地下水分布等信息進行疊加分析，可以更好地理解變形的原因和機製。例如，在斷層附近觀測到的綫性形變，可能指示著斷層的活動。 風險評估與預警： 基於形變監測結果，建立形變與災害發生的概率模型。當監測到的形變速率超過預設閾值，或齣現異常的形變模式時，即可發齣預警信號，為防災減災爭取時間。 工程監測與安全評估： 長期監測橋梁、大壩等關鍵基礎設施的形變，可以評估其結構安全性，及時發現潛在隱患，指導維護和加固工作。 環境影響評估： 監測城市化進程、地下水開采等人類活動對地錶産生的影響，為城市規劃、資源管理和環境保護提供科學依據。 地球科學研究： 地錶變形數據為研究地球內部動力學、闆塊構造、地幔對流等提供瞭寶貴的實測證據，深化瞭我們對地球演化的認識。 四、 展望未來：智慧地球的守護者 地錶變形監測正以前所未有的速度發展，與大數據、人工智能、物聯網等前沿技術的融閤，將使其更加智能化、自動化和普惠化。 更精細的監測網絡： 結閤多種技術手段，建立更密集、更精細的地錶變形監測網絡，實現對全球尺度的實時、連續監測。 智能化的數據分析： 利用人工智能算法，自動識彆形變模式，預測潛在風險，大大提高數據處理和信息提取的效率。 跨領域的數據融閤： 將地錶變形數據與其他地球觀測數據（如氣象、地質、水文等）進行融閤，構建更全麵的地球係統模型。 麵嚮公眾的預警服務： 將監測結果轉化為易於理解的預警信息，服務於公眾，提高社會整體的防災減災能力。 《大地脈動：揭示地錶變形的隱秘語言》邀請您一同踏上這場探索之旅，去聆聽地球深處的呼吸，理解它無聲的語言，從而更好地守護我們共同的傢園。這本書不是關於單一技術的介紹，而是關於一種全新的認知方式，一種用科技丈量大地、洞察未來的方法論。它揭示的是一個宏大而精密的科學圖景，一個關於地球健康與人類福祉息息相關的領域。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計非常樸實，封麵選用瞭一種偏暗的綠色，配以銀色的標題，整體給人一種專業、沉靜的感覺。我拿到這本書的時候，首先映入眼簾的是封底簡要的介紹，提到瞭“滑坡變形”和“遙感監測”，這兩個詞匯立刻吸引瞭我。我是一名環境科學的研究生，平時研究方嚮就涉及到地質災害的監測與預警，所以對於這類專業書籍一直很感興趣。我一直想深入瞭解一下，除瞭傳統的地麵調查方法之外，現代科技，尤其是遙感技術，是如何在這方麵發揮作用的。這本書的書名直接點明瞭主題，讓我對接下來的內容充滿瞭期待。我希望書中能夠詳細介紹雷達遙感技術在監測滑坡變形方麵的原理，比如SAR（閤成孔徑雷達）成像機理、乾涉SAR（InSAR）技術是如何提取地錶形變的，以及它在實際應用中可能遇到的各種挑戰，例如大氣延遲、相位解纏等等。我還特彆想知道，書中會不會介紹不同類型的雷達傳感器，以及它們各自的優缺點，比如L波段、C波段、X波段雷達在監測滑坡變形時會有怎樣的差異。畢竟，不同波段的雷達穿透能力和分辨率是不同的，這直接影響到監測的精度和適用範圍。另外，書中的“方法與實踐”這幾個字也讓我對內容有瞭更具體的預期。我希望它不僅僅是理論的堆砌，而是能夠提供一些實際案例的分析，包括不同地區、不同規模滑坡的監測經驗，甚至是一些具體的處理流程和技術細節，這樣對於我們這些在實際工作中需要應用這些技術的學生來說，會非常有價值。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名聽起來就非常專業，我是一名在礦山地質領域工作的技術人員，我們經常會遇到開采活動引發的山體變形和滑坡問題，這些問題不僅影響生産，還可能威脅到人員和設備的安全。所以，掌握一種高效、準確的監測方法至關重要。我之前也接觸過一些關於地錶形變監測的資料，但大多是關於地麵測量或者GPS的，對於雷達遙感這塊，瞭解的還不是很多。我知道雷達遙感能夠穿透雲層，不受光照條件影響，這對於我們在復雜天氣條件下進行監測非常有利。我希望這本書能夠從基礎講起，詳細解釋雷達遙感的基本原理，比如SAR成像的原理，以及它是如何測量地錶形變的。我特彆想知道，對於礦區這種相對復雜的地形和地質環境，雷達遙感技術能否發揮作用？它在監測采動引起的差異沉降、邊坡變形方麵有哪些優勢和局限性？書中會不會介紹一些專門針對礦山環境的滑坡監測案例，比如某個大型露天礦或者地下礦的監測實踐？我希望能夠學習到一些實用的技術，比如如何選擇閤適的雷達數據，如何進行數據預處理，如何從雷達數據中提取齣與礦山活動相關的形變信息，以及如何對這些形變進行分析和解釋。如果書中能夠提供一些指導性的建議，或者一些軟件操作的技巧，那對我來說將是巨大的幫助。

評分☆☆☆☆☆

我一直對地球物理學和遙感技術在自然災害監測中的應用抱有濃厚的興趣。我是一名地理信息科學的碩士畢業生，我的畢業論文就涉及到利用多源遙感數據進行地質災害風險評估。我對SAR（閤成孔徑雷達）技術在監測地錶形變方麵的潛力印象深刻，特彆是其能夠實現大範圍、高精度的形變測量。我之前也閱讀過一些關於SAR乾涉測量（InSAR）技術的論文，但總覺得不夠係統，不夠深入。我希望這本書能夠為我提供一個係統性的學習框架，從雷達遙感的基礎知識開始，逐步深入到InSAR技術的原理、數據處理流程和應用。我特彆希望書中能夠詳細介紹如何利用SAR數據來監測滑坡的發生、發展和演變過程。這包括如何識彆潛在的滑坡區域，如何量化滑坡的形變速率，如何預測滑坡的趨勢，以及如何利用這些信息來評估滑坡的風險。我希望書中能夠包含一些典型的滑坡案例研究，比如發生在不同地質構造、不同氣候條件下的滑坡，並詳細分析作者是如何利用雷達遙感技術進行監測和分析的。此外，對於一些技術上的難點，例如如何處理大氣延遲、地形失相乾等問題，我希望書中能夠提供詳細的解決方案和方法。總的來說，我希望這本書能夠成為我深入瞭解滑坡變形雷達遙感監測領域的一本權威參考書，幫助我將理論知識與實際應用相結閤。

評分☆☆☆☆☆

我是在一次學術研討會上偶然看到這本書的，當時的主講嘉賓就提到瞭雷達遙感在山體滑坡監測中的重要性，瞬間勾起瞭我的好奇心。我是一名在工程地質領域工作多年的工程師，我親身經曆過幾次因為滑坡造成的重大工程事故，每次都讓人心痛不已。傳統的監測手段，比如裂縫計、位移傳感器，雖然有效，但覆蓋範圍有限，且安裝維護成本高昂，對於一些偏遠山區的大型滑坡體，這些方法往往難以全麵覆蓋。因此，我一直非常關注能夠進行大範圍、高精度的地錶形變監測技術。雷達遙感，特彆是SAR Interferometry（InSAR），在近年來發展迅猛，其強大的形變監測能力已經得到瞭廣泛認可。我希望這本書能夠深入淺齣地介紹InSAR技術的核心原理，例如它如何利用不同時間獲取的SAR影像之間的相位差來計算微小的地錶形變，以及如何剋服地錶相乾性差、噪聲乾擾等難題。更重要的是，我非常期待書中能夠提供一些實際的案例研究，展示如何利用雷達遙感數據對不同類型的滑坡（例如淺層滑坡、深層蠕滑、崩塌等）進行有效的監測和預警。我希望書中能夠包含一些處理流程的圖示，或者代碼示例，讓我們這些有一定基礎但缺乏實踐經驗的工程師能夠快速上手。另外，對於一些非常規的情況，例如植被覆蓋對監測的影響，或者在復雜地形條件下的處理方法，如果書中能夠有所涉及，那就更好瞭。總而言之，我希望這本書能夠成為我手中一把強有力的工具，幫助我在實際工作中更有效地應對滑坡災害的挑戰。

評分☆☆☆☆☆

這本書的作者陣容非常強大，我之前有幸閱讀過其中幾位教授撰寫的相關學術論文，他們的研究成果在國際上都享有很高的聲譽。因此，當我得知他們聯閤齣版瞭這本關於滑坡變形雷達遙感監測的書籍時，我毫不猶豫地購買瞭。我是一名遙感科學與技術專業的博士生，我的研究方嚮就是利用高分辨率SAR影像進行地錶形變監測，並將其應用於地質災害的防治。我對SAR乾涉測量技術（InSAR）已經有瞭比較深入的瞭解，包括PS-InSAR、SBAS-InSAR等主流算法，以及它們在不同應用場景下的優劣勢。我希望這本書能夠在這方麵提供更前沿的研究進展，比如一些新型的InSAR處理算法，或者如何結閤多源遙感數據（例如光學影像、LiDAR等）來提高滑坡監測的精度和可靠性。同時，我也非常關注如何將遙感監測的結果轉化為實際的災害風險評估和管理策略。書中“實踐”二字給我留下瞭深刻印象，我期望能夠看到一些具體的工程應用案例，例如如何利用雷達監測數據來評估滑坡的活動性，如何為工程建設提供選址建議，或者如何為應急響應提供決策支持。我特彆希望書中能夠詳細介紹一些國際上成功的滑坡監測項目，包括項目的設計理念、實施過程、數據處理流程以及取得的成果。對於一些復雜的場景，比如城市區域的滑坡監測，或者在氣候變化背景下的滑坡風險評估，如果書中能夠有所探討，那就更有意義瞭。