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善图科技|国产SAR卫星差分干涉技术精准捕捉地表形变的“千里眼”
分享到    浏览:23   时间:2026-03-12

善图科技|国产SAR卫星差分干涉技术精准捕捉地表形变的“千里眼”

在矿产开发、地质灾害防控、基础设施安全监测等领域,地表形变的精准捕捉与分析是风险防控、科学决策的核心关键。广西善图科技有限公司紧跟国内遥感技术前沿,深度融合国产SAR卫星差分干涉测量(D-InSAR)核心技术,依托陆探一号、涪陵一号、宏图一号等国产SAR卫星体系,打造高精度、高分辨率的地表形变监测解决方案,为各行业提供从数据采集、处理分析到形变解译的全流程技术服务,让地表微小形变无所遁形。

核心技术基底:国产SAR卫星差分干涉测量

合成孔径雷达干涉测量(InSAR)技术已成为地表形变监测的常规手段,而国产SAR卫星的蓬勃发展,让我国实现了天基地表形变监测的数据自主可控。善图科技深耕差分InSAR技术应用,以欧洲空间局Sentinel-1卫星数据为参考标准,融合陆探一号(L波段)、涪陵一号(C波段)、宏图一号(X波段)三款国产SAR卫星的技术优势,从干涉相干性、相位闭合误差、形变速率一致性三大核心维度开展数据处理与分析,实现对地表形变的精细化、精准化监测  。

三款国产SAR卫星各展所长,均采用条带模式成像,相较传统卫星拥有更高的空间分辨率,且覆盖不同微波波段,后向散射特征互补,可满足不同场景下的精细化形变监测需求(图1)。陆探一号的双星编队、宏图一号的1+3“车轮”式编队,更让卫星重访周期、观测覆盖度实现大幅提升,为持续形变监测提供了坚实数据支撑。

图1 卫星影像覆盖范围及研究区地形概况(省界数据来源于国家基础地理信息中心)
技术核心优势:三重维度验证精准度拉满

善图科技的地表形变监测方案,以严格的技术指标实现监测结果的高可靠性,核心优势体现在三大技术验证维度,让形变数据真实可依:

1.高相干性,保障数据有效性

干涉相干性是衡量雷达回波信号相似性的关键,直接决定监测数据的质量。善图科技采用统一标准计算干涉相干性,依托国产SAR卫星的波段优势,实现高相干性观测:陆探一号(L波段)凭借更长波长,展现出最佳相干性,干涉图中超95%像素相干性大于0.4;涪陵一号(C波段)相干性表现居中,相干性中位数达0.82;宏图一号则可实现高分辨率下的有效相干性观测,三款卫星互补形成全场景覆盖(图2、图3)。

图2 4组卫星张双楼矿区SAR强度影像对比
图3 4组SAR卫星张双楼矿区干涉相干性结果
2.低相位闭合误差,确保数据准确性

相位闭合误差的标准差越小,代表SAR卫星相位干涉结果质量越高。善图科技通过精准的卫星影像处理,让国产SAR卫星的相位闭合误差控制在优质水平:陆探一号相位闭合误差标准差仅0.78rad,涪陵一号为1.49rad,远优于行业参考标准,从技术底层确保形变监测数据的准确性,为后续分析提供无偏差数据基底。

3.高一致性,实现形变精准解译

依托多源国产SAR卫星数据,善图科技可精准监测到地表漏斗状、面状等各类沉降/形变区域,即便不同卫星监测的形变区面积、速率极值存在细微差异,整体形变速率监测结果一致性极高。以矿产矿区监测为例,涪陵一号、宏图一号与Sentinel-1的监测结果相关性分别达0.90、0.91,陆探一号与其他卫星的相关性也保持在0.75以上,且能捕捉到更大的形变速率极值,实现对微小形变的精准捕捉(图4、图5)。


图4 张双楼矿区InSAR地表形变速率结果

图5 4组SAR卫星张双楼矿区地表形变速率相关性统计
技术延伸:多源卫星融合实现二维形变精细刻画

单一卫星观测仅能获取卫星视线方向的形变投影,而善图科技通过多几何InSAR观测分解模型,融合陆探一号、涪陵一号、宏图一号及Sentinel-1多源卫星数据,忽略南北方向形变干扰,重点提取垂直+东西方向的二维地表形变信息,实现对地表形变的立体、精细刻画。

通过最小二乘方法解算,可精准获取形变区的垂直沉降速率与水平位移趋势:以矿区监测为例,可清晰捕捉到形变区以垂直沉降为主的特征,同时解译出形变区边缘西侧向东、东侧向西的水平位移规律,最大水平位移速率可达36mm/月,为矿区开采、地质灾害防控提供精准的形变数据支撑(图6)。


图6 张双楼矿区地表垂直、东西方向InSAR形变结果

善图服务:全场景适配定制化地表形变监测方案

广西善图科技有限公司将国产SAR卫星差分干涉测量技术深度应用于矿产矿区沉降监测、地质灾害(滑坡/塌陷)预警、公路/桥梁/水库基础设施形变监测、城市地面沉降分析等多个场景,凭借:
数据自主可控:依托国产SAR卫星体系,摆脱国外数据依赖,保障监测工作连续性;
高分辨率精细监测:条带模式成像实现优于传统卫星的空间分辨率,捕捉厘米级、毫米级微小形变;
多源数据融合:不同波段、不同编队卫星数据互补,实现形变监测的全方位、无死角;
全流程技术服务:从卫星数据获取、差分干涉处理、相位解缠,到形变解译、报告输出、风险预警,提供一站式解决方案。


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标签:矿区沉降监测、地质灾害预警、基础设施安全管控、地面沉降分析、滑坡塌陷监测
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本文中部分监测成果示意图引用自论文《国产SAR卫星差分干涉测量地表形变监测比较》(作者:肖儒雅等)。
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