InSAR

地 表 形 变 INSAR 监 测 和 云 遥 感 服 务 平 台 技 术
遥 感 事 业 部 邓 书 斌
Dengsb@esrichina.com.cn

主 要 内 容
• 地 表 形 变 INSAR 监 测
• 云 遥 感 服 务 平 台

合 成 孔 径 雷 达 干 涉 测 量 —InSAR
• InSAR 技 术 是 利 用 雷 达 系 统
获 取 同 一 地 区 两 幅 SAR 影 像
所 提 供 的 相 位 信 息 进 行 干
涉 处 理 , 来 获 取 地 表 的 三
维 信 息 。
• 全 天 候 、 大 范 围
• 主 要 应 用
– DEM
– 地 表 形 变

InSAR 技 术 工 程 化 应 用
• 丰 富 的 星 载 SAR 数 据
• 商 业 化 软 件 的 发 展
– 以 前 主 要 是 开 源 软 件 、 非 图 形 化 操 作 方 式
• 技 术 支 持 、 培 训 ...

当 前 主 要 星 载 雷 达 系 统
中 低 分 辨 率 存 档 :ERS-1/2 系 列 ,ENVISAT,RADARSAT-1,ALOS-
PALSAR
RADARSAT-1 ERS ENVISAT ALOS
高 分 辨 率 雷 达 :Cosmo-SkyMed, TerraSAR-X, Tandem-X RADARSAT-2
Cosmo Skymed Terrasar-X ALOS-2 (2013) RADARSAT-2

SARscape5.0
• 基 本 处 理
• 聚 焦
• 基 本 处 理
• 滤 波
• 聚 焦
• 干 涉 雷 达 • 滤 波
• 干 涉 叠 加 • 干 涉 雷 达
• 扫 描 干 涉 雷 达 • 干 涉 叠 加
• 极 化 与 极 化 干 涉 雷 达 • 扫 描 干 涉 雷 达
• 实 用 工 具 • 极 化 与 极 化 干 涉 雷 达
• 批 处 理
• 实 用 工 具
• 批 处 理
专 业 化 软 件 , 功 能 强 大
图 形 化 界 面 , 操 作 简 易
流 程 化 处 理 , 高 效 简 便

SARscape for ArcGIS toolbox
• 安 装 SARscape 软 件 时 , 自 动 在 ArcMAP
中 安 装 这 个 工 具
• 可 在 ArcGIS 界 面 下 使 用 SARscape tools
• 可 定 制 SARscape tools
• ArcGIS 中 的 SARscape 处 理 工 具 可 用 于 建
模

SARscape InSAR 应 用 : 提 取 DEM 数 据
• 四 川 横 断 山 脉 区 域 3 米
COSMO-SkyMed 数 据
• 获 取 5 米 采 样 间 隔 DEM
• 特 点
– 不 受 天 气 限 制
– 快 速 获 取 , 实 时 性 高

SARscape InSAR 应 用 : 四 川 麻 溪 乡 水 坝
Google Earth
SRTM DEM
聚 束 式 Cosmo-Skymed InSAR
© Cosmo-SkyMed ASI Data distributed by e-GEOS with SARscape
InSAR 获 取 DEM

SARscape InSAR 应 用 : 从 高 分 星 载 SAR 中
获 取 DEM
TerraSAR-X-1 data, 3m 分 辨 率 , 高 程
精 度

SARscape InSAR 应 用 : 从 机 载 SAR 上 获 取
的 DEM
0.5m 采 样 间 隔
Data © AeroSensing, Processing sarmap

地 表 形 变
地 面 沉 降
滑 坡 活 动
冰 川 移 动
城 市 地 下 工 程
各 种 地 表 形 变
建 筑 物
线 性 工 程
断 层 活 动
火 山 活 动

大 范 围 地 面 沉 降 监 测
• RADARSAT-2 SLC 数 据
• Site1:12 景
• Site2: 13 景
• 入 射 角 :25.3
• VV 极 化
• 降 轨 (Descending)
• 商 丘 、 阜 阳 、 徐 州 、
合 肥 区 域

地 面 沉 降 监 测 结 果
商 丘 地 区 局 部 放 大

布 达 佩 斯 城 铁 附 近 地 表 形 变 监 测
43 景 TerraSAR-X 数
据 对 地 铁 站 站 附 近
进 行 PS 干 涉 分 析
对 该 区 域
局 部 的
SBAS 分 析
时 间 序 列 上 的 位 移

干 涉 叠 加 技 术 用 于 布 达 佩 斯 城 铁 附 近 地
表 形 变 监 测
红 色 到 蓝 色 代 表
沉 降 到 抬 升 的 区
域 。 从 图 中 可 以
明 显 的 看 到 , 从
河 的 东 北 到 西 南 ,
恰 好 是 4 号 线 的 施
工 沿 线 , 形 变 量
约 10 毫 米 每 年 ,
特 别 是 在 地 铁 的
附 近 。
匈 牙 利 布 达 佩 斯 地 下 工 程 的 地 表 形 变 监 测 结 果

京 津 高 铁 沿 线 地 面 沉 降 速 率 监 测 (2007.1-
2009.6)

玉 树 地 震 D-InSAR 监 测
干 涉 条 纹 (PALSAR)
地 震 后 形 变 制 图 (PALSAR)

阿 莱 奇 冰 川 移 动 监 测
1995 年 10 月 19-20 日 位 移 1995 年 11 月 7-8 日 位 移
1995 年 11 月 23-24 日 位 移 1996 年 10 月 22-23 日 位 移

干 涉 测 量 技 术 获 得 西 藏 地 区 大 规 模 地 表
形 变
阿 尔 金 山 断 层
2002 年 12 月 23 日 -2006 年 12 月 22 日
WS-WS 干 涉 图

北 京 主 城 区 2008-2010 地 表 形 变 速 率
2008-12-7~2010-2-8,
利 用 21 景 Cosmo 数 据 通
过 SBAS 得 到 的 北 京 城 区
地 表 形 变 结 果
结 果 显 示 , 城 区 内 大 部 分
区 域 呈 现 10 毫 米 左 右 不 同
程 度 的 沉 降 , 也 有 部 分 地
区 抬 升 , 抬 升 的 数 值 总 体
小 于 沉 降 的 数 值

利 用 SBAS 进 行 城 市 范 围 地 表 形 变 监 测
• 2006-2010 年 ,ALOS PALSAR-1
数 据 , 平 均 形 变 速 率 为 -15 到
+5 mm/ 年 , 日 本 东 京 区 域 和 千
叶 市
全 部 区 域
在 天 然 气 开
采 后 注 入 水
导 致 的 抬 升
由 垃 圾 填 埋 场 导 致 的 地 表 沉 降

北 京 鸟 巢 附 近 沉 降 监 测 结 果 (2008 年 -
2010 年 )

北 京 鸟 巢 附 近 PS 监 测 结 果 ——Web 展 示

云 遥 感 需 求 分 析
• 大 数 据 量 和 计 算 性 能 需 求 快 速 增 加
• 最 新 、 专 业 的 图 像 分 析 需 要 快 速 传 递 给 最 终 用 户
• 软 件 用 户 希 望 用 简 单 的 工 作 流 程 , 在 web 浏 览 器 或 者 移 动
设 备 使 用 自 助 式 的 服 务 应 用
• 通 过 标 准 框 架 实 现 不 同 系 统 的 互 操 作
• ......
……
按 需
共 享
按 需
自 服
务
云 计 算
可 度
量
多 样
化 访
问
弹 性
调 整
云 计 算 在 GIS 产 业 的 应 用 , 为 影 像 分 析
能 力 的 企 业 级 部 署 带 来 了 曙 光

ENVI Services Engine 云 遥 感 解 决 方 案
——ENVI & IDL 以 服 务 方 式 部 署 到 您 企 业 级 构 架 中
ENVI+IDL desktop
储 存 服 务 器
ENVI Services Engine
图 像 分 析
其 他
服 务
HTTP REST
客 户 端
Web/Mobile/Desktop
数 据
商 业
逻 辑
Services 创 建
•ENVI 算 法
• IDL 代 码
• C++…
专 业 服 务 构 建
系 统 引 擎
• ArcGIS Server
• Apache web server
• GeoServer
• J2EE – GXP Xplorer
• Catalog software
• None…
中 间 件 &
后 端 服 务 器
客 户 端 开 发
• Javascript, HTML5
• Native mobile (iOS,
Android)
• Silverlight
• C++…

ENVI 首 个 落 地 亚 马 逊 云 遥 感 服 务 平 台
部 署 在 “ 公 有 云 ” 上 的 “ 私 有 云 ”
Landsat Images
Data
Basemap
ArcGIS Online
Landsat Image Service
ENVI Services Engine
in Amazon Cloud
Clients
With ArcGIS API
for JavaScript

ENVI 首 个 落 地 亚 马 逊 云 遥 感 服 务 平 台 (1)

ENVI 首 个 落 地 亚 马 逊 云 遥 感 服 务 平 台 (2)

ESE 管 理 员 工 作 台 – 任 务 管 理 器

ESE 管 理 员 工 作 台 – 节 点 控 制

ESE 管 理 员 工 作 台 – 任 务 监 视 器

ENVI 云 遥 感 可 以 无 缝 融 合 ArcGIS 云
Use
Process
Serve
Image
Server
ArcGIS
Server
Enterprise
Data
Standards
SOAP
WMS
SQL
WFS-T
CSW
WCS
GML
KML
REST CAD
Interoperability

美 国 国 家 航 天 局 NASA&USGS 数 据 服 务

美 国 国 家 航 天 局 NASA:The Earth Observing
System Data and Information System (EOSDIS)

ESE 参 与 美 国 国 家 地 理 空 间 情 报 系 统 NSG
研 制 工 作
• 2013-2017 年 , 美 国 国 家 地 理 空 间 情 报 系 统 “The National
System for Geospatial-Intelligence (NSG)”
• 配 合 国 家 地 理 空 间 情 报 局 NGA 开 发 工 作
– 开 发 的 功 能 符 合 NSG 标 准
– 探 索 NGA’s App store 中 的 高 级 影 像 分 析 功 能 技 术 可 行 性
– 确 保 远 程 图 像 分 析 能 力 的 发 展 符 合 NSG 标 准

总 结
• InSAR 技 术 可 以 满 足 工 程 化 应 用 需 求
• 云 遥 感 服 务 平 台 是 可 以 落 地 的

谢 谢 大 家 !