滑坡变形雷达遥感监测方法与实践 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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廖明生 等 著

图书标签:

• 滑坡
• 遥感
• 雷达
• InSAR
• 地质灾害
• 变形监测
• 干涉测量
• 工程地质
• 灾害防治
• 遥感监测

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030544445

版次：01

商品编码：12197523

包装：平装

开本：16开

出版时间：2017-09-01

页数：196

正文语种：中文

内容简介

雷达遥感是遥感科学技术的重要分支，可以大面积快速获取高精度地表微小形变信息。近十多年来，该领域的研究非常活跃，并得到了广泛应用。本书结合作者多年来从事雷达遥感滑坡形变监测研究的成果和实际经验，兼顾基本原理、前沿发展和实际应用案例等方面给出较为全面的介绍。首先阐述本书的学科背景，并对雷达遥感滑坡监测技术的发展、现状和存在的主要问题进行系统的评述和分析；然后系统地论述雷达遥感形变的各种算法，帮助读者较为完整地理解雷达遥感形变监测的基础理论和方法，掌握相关的数据处理技术；由于不同滑坡的形变特点和区域分布不同，导致在实际数据处理中遇到的困难不一样，本书由浅到深的针对不同滑坡的特点给出了具体的解决方案，为读者提供了较为全面的参考案例；最后将雷达遥感技术提取到的形变与滑坡的影响因素进行耦合分析，进一步拓展了应用范围。

目录

第1章 绪论
1.1 滑坡灾害概述
1.2 滑坡变形监测的研究动态
1.3 面向滑坡监测的雷达遥感技术方法与应用研究动态
1.4 本书内容与组织结构
参考文献

第2章 雷达遥感形变监测原理与方法概述
2.1 雷达遥感基础
2.1.1 合成孔径雷达成像基本原理
2.1.2 合成孔径雷达成像影响因素
2.1.3 合成孔径雷达影像特点
2.2 雷达遥感系统发展
2.2.1 星载SAR系统
2.2.2 机载SAR系统
2.2.3 地基SAR系统
2.3 相干与非相干信息
2.3.1 SAR影像特征信息
2.3.2 相干与非相干信息的综合利用
2.4 SAR形变监测方法概述
2.4.1 InSAR／D-InSAR基本原理
2.4.2 时间序列InsAR方法
2.4.3 像素偏移量分析技术
2.4.4 多孔径干涉测量
参考文献

第3章 基于差分干涉方法的滑坡形变信息提取
3.1 研究区域概述
3.1.1 巴东地区概况
3.1.2 黄河上游地区概况
3.2 复杂山区InSAR相干性分析
3.2.1 巴东地区差分干涉结果分析
3.2.2 黄河上游地区差分干涉结果分析
3.3 基于时序差分干涉的已知滑坡形变监测
3.4 基于时序差分干涉的潜在滑坡识别与形变探测
3.5 本章小结
参考文献

第4章 多轨道InSAR数据大范围滑坡形变探测
4.1 三峡库区概述
4.2 实验数据
4.3 大范围InSAR形变监测方法
4.3.1 小基线集InSAR方法
4.3.2 多轨道形变量测结果拼接
4.4 实验结果分析
4.4.1 平均形变速率
4.4.2 测量结果一致性分析
4.4.3 季节性降雨对大气的影响
4.4.4 滑坡稳定性影响因素
4.5 本章小结
参考文献

第5章 岛状冻土区高速公路边坡稳定性监测
5.1 实验区和实验数据
5.2 低相干区线状地物形变监测方法
5.3 北安黑河高速公路沿线边坡形变信息提取
5.3.1 平均形变速率
5.3.2 形变时间序列分析
5.3.3 结果讨论
5.4 本章小结
参考文献

第6章 快速变形滑坡监测的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 互相关算法
6.1.2 偏移量影响因素及理论模型
6.1.3 POT技术形变探测精度分析
6.2 基于POT方法的滑坡表面形变探测
6.2.1 果卜实验区简介
6.2.2 实验数据和结果分析
6.3 sAR影像点目标偏移量分析方法
6.3.1 点目标特征
6.3.2 点目标偏移量分析技术
6.3.3 时间序列点目标偏移量分析技术
6.4 基于PTOT方法的地震同震形变场提取
6.4.1 研究区简介
6.4.2 实验数据
6.4.3 D-InSAR技术测量结果
6.4.4 点目标偏移量测量结果与对比分析
6.5 基于时序PTOT方法的三峡树坪滑坡形变监测
6.5.1 实验区和实验数据
6.5.2 滑坡体表面累积形变提取
6.5.3 滑坡表面形变时空格局分析
6.5.4 滑坡变形影响因素分析
6.6 本章小结
参考文献

第7章 滑坡体时序三维形变反演
7.1 三维形变提取方法概述
7.2 多视角SAR数据联合反演树坪滑坡累积三维形变
7.3 树坪滑坡时间序列三维形变提取方法
7.3.1 树坪滑坡时间演化模式
7.3.2 三次样条曲线拟合
7.4 树坪滑坡三维形变序列分析
7.5 本章小结
参考文献

第8章 滑坡形变与水文影响因子的耦合分析
8.1 陆面数据同化概述
8.1.1 数据同化的来源
8.1.2 陆面数据同化背景与发展
8.1.3 陆面数据同化系统的构成
8.1.4 数据同化方法的分类
8.2 耦合SAR形变观测数据同化方案
8.2.1 集合卡尔曼滤波原理
8.2.2 同化方案
8.3 树坪滑坡变形观测结果与分析
8.4 时间序列形变分解
8.4.1 时间序列形变分解法
8.4.2 形变分解结果与分析
8.5 滑坡形变观测数据与水文因子的响应机制分析
8.5.1 滑坡形变的外界影响因素
8.5.2 同化结果与分析
8.6 数据同化在滑坡研究中的应用前景
8.7 本章小结
参考文献

《大地脉动：揭示地表变形的隐秘语言》 这本书并非讲述某一具体地理灾害的监测技术，而是深入探索人类如何借助先进科技，倾听和解读地球表面正在发生的细微而深刻的变化。它带领读者走进一个超越宏观视野的世界，去理解那些肉眼难以察觉，却可能预示着重大事件的“大地脉动”。 一、 倾听地球的低语：为何关注地表变形？ 地球，我们赖以生存的家园，并非静止不动。它的地表时刻处于动态之中，受到地质构造、水文循环、气候变化以及人类活动的深刻影响。这些作用力共同交织，驱动着地壳的微妙抬升、沉降、滑动和拉伸。理解这些变形，不仅仅是对自然规律的求知，更是对潜在风险的预警。 地质活动的迹象： 地震、火山爆发、滑坡、地面沉降等灾害，无不与地表变形息息相关。地壳深处的构造应力累积，会在地表表现为微小的位移。早期捕捉到这些变化，意味着我们能够更早地识别危险区域，为防灾减灾赢得宝贵时间。 资源勘探与开发： 地下水的抽取、石油天然气的开采、矿产资源的开发，都会对地表产生影响，导致局部区域的沉降或隆起。监测这些变形，有助于评估工程建设的可行性，规避潜在风险，并优化资源利用效率。 基础设施的安全： 桥梁、大坝、隧道、高层建筑等重大工程，其稳定性是城市安全运行的基石。长期的地表变形监测，能够及时发现结构的不稳定迹象，防止灾难性事故的发生。 环境变化的印记： 冰川融化引起的海平面上升、沿海地区的海岸线变迁、土壤侵蚀、湿地变化，都是地球环境变化的直观体现。地表变形的监测，为我们量化这些变化提供了有力工具，也为环境保护和气候变化应对策略的制定提供了科学依据。 水文动力学的影响： 巨大的水库蓄水、地下水位的变化，都会对地壳产生压力，引发地表变形。理解这种相互作用，对于水资源的管理和调控至关重要。 二、 洞察隐秘的痕迹：技术的革新之路 长期以来，人类曾依赖于传统的测量手段，如大地测量、水准测量等，来记录地表的变化。这些方法虽然精确，但覆盖范围有限，效率低下，难以满足大规模、高频率的监测需求。然而，随着科技的飞速发展，我们获得了前所未有的“千里眼”和“顺风耳”，能够以前所未有的尺度和精度，聆听大地的细微声响。 大地测量学的基石： 传统的三角测量、导线测量、三边测量等经典大地测量方法，仍然是理解地表变形的基础。它们为现代技术提供了坐标基准和验证手段，如同我们学习走路，先要掌握站立的技巧。 卫星时代的黎明： 卫星大地测量学的兴起，标志着地表变形监测进入了一个全新的时代。 全球导航卫星系统 (GNSS)： 以GPS、GLONASS、Galileo、北斗为代表的GNSS技术，通过接收卫星信号，能够实现对地表点位的三维高精度定位。通过长期连续的观测，可以精确捕捉到毫米级的水平和垂直位移，成为监测地壳运动、地表沉降、滑坡等现象的“眼睛”。 卫星测高技术 (Altimetry)： 主要用于测量海平面、湖泊和河流的水位变化，以及冰盖和冰川的厚度变化，为理解气候变化对水圈的影响提供了重要数据。 卫星重力测量： 能够探测地球重力场的微小变化，间接反映地下物质分布和质量迁移，例如地下水的抽取或补充、冰川质量的增减等。 合成孔径雷达干涉测量 (InSAR) 的崛起： InSAR技术以其独特的能力，在地表变形监测领域扮演着越来越重要的角色。它利用同一区域在不同时间拍摄的两幅或多幅SAR影像，通过干涉处理，可以提取出地表在两次成像期间的形变信息，其精度可达毫米级，并且能够覆盖广阔的区域，不受天气和光照条件的影响。 干涉测量原理： 想象你用两只眼睛观察同一个物体，两只眼睛看到的位置略有偏差，通过大脑可以感知物体的距离和深度。InSAR技术利用同一卫星在不同时间两次经过同一区域时，发射雷达信号并接收回波，通过分析两次回波信号的相位差，就可以计算出地表在两次成像期间相对于卫星的距离变化，从而反演出地表的形变。 多时相InSAR技术： 通过对一系列SAR影像进行干涉处理，可以获得一个区域在长时间内的形变累积信息，这对于监测缓慢的地表变形，如地面沉降、构造活动等尤为有效。 差分干涉测量 (DInSAR)： 能够精确测量两次成像之间地表发生的变化，常用于监测短期内的形变事件，如地震后的地壳形变、火山活动等。 永久散射体InSAR (PS-InSAR)： 专注于识别和分析那些在地表长时间保持稳定散射特性的点（永久散射体），如建筑物、岩石等，这些点能够提供高精度的形变时间序列，是监测城市沉降、基础设施形变等的理想选择。 小基线集InSAR (SBAS-InSAR)： 通过选取一系列具有较小时间间隔和空间基线的SAR影像，可以有效克服大气延迟和地形失相干等影响，获取更大范围、更高精度的形变结果。 形变解译的挑战与突破： InSAR数据也并非完美无缺，例如大气延迟、地形起伏、地表覆盖物变化等都可能引入误差。因此，科学家们不断开发新的处理算法和数据融合技术，以提高形变监测的精度和可靠性。 倾斜仪与测力计： 在特定区域，安装地表倾斜仪、应力计等，可以实时监测地表的倾斜角度和受力情况，为理解局部地质体的稳定性提供直接数据。 地面高精度测量： 全站仪、激光扫描等地面高精度测量技术，在局部区域的高精度监测和验证方面仍然发挥着不可替代的作用。 三、 大地脉动的语言：数据的解读与应用 获取了海量的高精度地表变形数据，下一步便是如何将其转化为有价值的信息。这需要跨学科的知识和先进的分析方法。 数据处理与可视化： 将原始的卫星数据或地面测量数据，通过复杂的算法处理，生成形变速率图、形变时间序列图等。这些可视化图件能够直观地展现地表变形的空间分布和演变过程。 形变模式的识别： 分析不同区域的地表变形特征，例如，是普遍的沉降，还是局部的不均匀变形？是线性的位移，还是周期性的波动？不同的形变模式，往往揭示了不同的地下动力学过程。 与地质背景的耦合： 将地表变形数据与已知的地质构造、断层分布、岩土体性质、地下水分布等信息进行叠加分析，可以更好地理解变形的原因和机制。例如，在断层附近观测到的线性形变，可能指示着断层的活动。 风险评估与预警： 基于形变监测结果，建立形变与灾害发生的概率模型。当监测到的形变速率超过预设阈值，或出现异常的形变模式时，即可发出预警信号，为防灾减灾争取时间。 工程监测与安全评估： 长期监测桥梁、大坝等关键基础设施的形变，可以评估其结构安全性，及时发现潜在隐患，指导维护和加固工作。 环境影响评估： 监测城市化进程、地下水开采等人类活动对地表产生的影响，为城市规划、资源管理和环境保护提供科学依据。 地球科学研究： 地表变形数据为研究地球内部动力学、板块构造、地幔对流等提供了宝贵的实测证据，深化了我们对地球演化的认识。 四、 展望未来：智慧地球的守护者 地表变形监测正以前所未有的速度发展，与大数据、人工智能、物联网等前沿技术的融合，将使其更加智能化、自动化和普惠化。 更精细的监测网络： 结合多种技术手段，建立更密集、更精细的地表变形监测网络，实现对全球尺度的实时、连续监测。 智能化的数据分析： 利用人工智能算法，自动识别形变模式，预测潜在风险，大大提高数据处理和信息提取的效率。 跨领域的数据融合： 将地表变形数据与其他地球观测数据（如气象、地质、水文等）进行融合，构建更全面的地球系统模型。 面向公众的预警服务： 将监测结果转化为易于理解的预警信息，服务于公众，提高社会整体的防灾减灾能力。 《大地脉动：揭示地表变形的隐秘语言》邀请您一同踏上这场探索之旅，去聆听地球深处的呼吸，理解它无声的语言，从而更好地守护我们共同的家园。这本书不是关于单一技术的介绍，而是关于一种全新的认知方式，一种用科技丈量大地、洞察未来的方法论。它揭示的是一个宏大而精密的科学图景，一个关于地球健康与人类福祉息息相关的领域。

评分☆☆☆☆☆

我是在一次学术研讨会上偶然看到这本书的，当时的主讲嘉宾就提到了雷达遥感在山体滑坡监测中的重要性，瞬间勾起了我的好奇心。我是一名在工程地质领域工作多年的工程师，我亲身经历过几次因为滑坡造成的重大工程事故，每次都让人心痛不已。传统的监测手段，比如裂缝计、位移传感器，虽然有效，但覆盖范围有限，且安装维护成本高昂，对于一些偏远山区的大型滑坡体，这些方法往往难以全面覆盖。因此，我一直非常关注能够进行大范围、高精度的地表形变监测技术。雷达遥感，特别是SAR Interferometry（InSAR），在近年来发展迅猛，其强大的形变监测能力已经得到了广泛认可。我希望这本书能够深入浅出地介绍InSAR技术的核心原理，例如它如何利用不同时间获取的SAR影像之间的相位差来计算微小的地表形变，以及如何克服地表相干性差、噪声干扰等难题。更重要的是，我非常期待书中能够提供一些实际的案例研究，展示如何利用雷达遥感数据对不同类型的滑坡（例如浅层滑坡、深层蠕滑、崩塌等）进行有效的监测和预警。我希望书中能够包含一些处理流程的图示，或者代码示例，让我们这些有一定基础但缺乏实践经验的工程师能够快速上手。另外，对于一些非常规的情况，例如植被覆盖对监测的影响，或者在复杂地形条件下的处理方法，如果书中能够有所涉及，那就更好了。总而言之，我希望这本书能够成为我手中一把强有力的工具，帮助我在实际工作中更有效地应对滑坡灾害的挑战。

评分☆☆☆☆☆

我一直对地球物理学和遥感技术在自然灾害监测中的应用抱有浓厚的兴趣。我是一名地理信息科学的硕士毕业生，我的毕业论文就涉及到利用多源遥感数据进行地质灾害风险评估。我对SAR（合成孔径雷达）技术在监测地表形变方面的潜力印象深刻，特别是其能够实现大范围、高精度的形变测量。我之前也阅读过一些关于SAR干涉测量（InSAR）技术的论文，但总觉得不够系统，不够深入。我希望这本书能够为我提供一个系统性的学习框架，从雷达遥感的基础知识开始，逐步深入到InSAR技术的原理、数据处理流程和应用。我特别希望书中能够详细介绍如何利用SAR数据来监测滑坡的发生、发展和演变过程。这包括如何识别潜在的滑坡区域，如何量化滑坡的形变速率，如何预测滑坡的趋势，以及如何利用这些信息来评估滑坡的风险。我希望书中能够包含一些典型的滑坡案例研究，比如发生在不同地质构造、不同气候条件下的滑坡，并详细分析作者是如何利用雷达遥感技术进行监测和分析的。此外，对于一些技术上的难点，例如如何处理大气延迟、地形失相干等问题，我希望书中能够提供详细的解决方案和方法。总的来说，我希望这本书能够成为我深入了解滑坡变形雷达遥感监测领域的一本权威参考书，帮助我将理论知识与实际应用相结合。

评分☆☆☆☆☆

这本书的作者阵容非常强大，我之前有幸阅读过其中几位教授撰写的相关学术论文，他们的研究成果在国际上都享有很高的声誉。因此，当我得知他们联合出版了这本关于滑坡变形雷达遥感监测的书籍时，我毫不犹豫地购买了。我是一名遥感科学与技术专业的博士生，我的研究方向就是利用高分辨率SAR影像进行地表形变监测，并将其应用于地质灾害的防治。我对SAR干涉测量技术（InSAR）已经有了比较深入的了解，包括PS-InSAR、SBAS-InSAR等主流算法，以及它们在不同应用场景下的优劣势。我希望这本书能够在这方面提供更前沿的研究进展，比如一些新型的InSAR处理算法，或者如何结合多源遥感数据（例如光学影像、LiDAR等）来提高滑坡监测的精度和可靠性。同时，我也非常关注如何将遥感监测的结果转化为实际的灾害风险评估和管理策略。书中“实践”二字给我留下了深刻印象，我期望能够看到一些具体的工程应用案例，例如如何利用雷达监测数据来评估滑坡的活动性，如何为工程建设提供选址建议，或者如何为应急响应提供决策支持。我特别希望书中能够详细介绍一些国际上成功的滑坡监测项目，包括项目的设计理念、实施过程、数据处理流程以及取得的成果。对于一些复杂的场景，比如城市区域的滑坡监测，或者在气候变化背景下的滑坡风险评估，如果书中能够有所探讨，那就更有意义了。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计非常朴实，封面选用了一种偏暗的绿色，配以银色的标题，整体给人一种专业、沉静的感觉。我拿到这本书的时候，首先映入眼帘的是封底简要的介绍，提到了“滑坡变形”和“遥感监测”，这两个词汇立刻吸引了我。我是一名环境科学的研究生，平时研究方向就涉及到地质灾害的监测与预警，所以对于这类专业书籍一直很感兴趣。我一直想深入了解一下，除了传统的地面调查方法之外，现代科技，尤其是遥感技术，是如何在这方面发挥作用的。这本书的书名直接点明了主题，让我对接下来的内容充满了期待。我希望书中能够详细介绍雷达遥感技术在监测滑坡变形方面的原理，比如SAR（合成孔径雷达）成像机理、干涉SAR（InSAR）技术是如何提取地表形变的，以及它在实际应用中可能遇到的各种挑战，例如大气延迟、相位解缠等等。我还特别想知道，书中会不会介绍不同类型的雷达传感器，以及它们各自的优缺点，比如L波段、C波段、X波段雷达在监测滑坡变形时会有怎样的差异。毕竟，不同波段的雷达穿透能力和分辨率是不同的，这直接影响到监测的精度和适用范围。另外，书中的“方法与实践”这几个字也让我对内容有了更具体的预期。我希望它不仅仅是理论的堆砌，而是能够提供一些实际案例的分析，包括不同地区、不同规模滑坡的监测经验，甚至是一些具体的处理流程和技术细节，这样对于我们这些在实际工作中需要应用这些技术的学生来说，会非常有价值。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名听起来就非常专业，我是一名在矿山地质领域工作的技术人员，我们经常会遇到开采活动引发的山体变形和滑坡问题，这些问题不仅影响生产，还可能威胁到人员和设备的安全。所以，掌握一种高效、准确的监测方法至关重要。我之前也接触过一些关于地表形变监测的资料，但大多是关于地面测量或者GPS的，对于雷达遥感这块，了解的还不是很多。我知道雷达遥感能够穿透云层，不受光照条件影响，这对于我们在复杂天气条件下进行监测非常有利。我希望这本书能够从基础讲起，详细解释雷达遥感的基本原理，比如SAR成像的原理，以及它是如何测量地表形变的。我特别想知道，对于矿区这种相对复杂的地形和地质环境，雷达遥感技术能否发挥作用？它在监测采动引起的差异沉降、边坡变形方面有哪些优势和局限性？书中会不会介绍一些专门针对矿山环境的滑坡监测案例，比如某个大型露天矿或者地下矿的监测实践？我希望能够学习到一些实用的技术，比如如何选择合适的雷达数据，如何进行数据预处理，如何从雷达数据中提取出与矿山活动相关的形变信息，以及如何对这些形变进行分析和解释。如果书中能够提供一些指导性的建议，或者一些软件操作的技巧，那对我来说将是巨大的帮助。