InSAR监测服务
INSAR Corporation面向全球客户,在地表形变风险最大的领域提供卫星InSAR监测服务:矿山边坡与沉降、尾矿库、滑坡与边坡、地面沉降、基础设施沉降,以及油气。我们的监测服务在整个场地和区域范围内测量运动,在条件允许的情况下达到毫米级,覆盖现场仪器难以到达的区域,并建立地表多年来运动情况的记录。
卫星InSAR测量什么
InSAR(合成孔径雷达干涉测量)测量两次雷达过境之间地面沿卫星视线方向的位移量。单次分析可获取覆盖整个场地或区域的数万至数百万个测量点,而不是寥寥数个测量站点,每个点都有自身的运动记录。在具备合适的升轨和降轨观测几何时,我们可以在适当假设下将垂直运动与东西向分量分离;结合GNSS还可以进一步约束完整的位移场。对每个测量点,我们既报告当前的运动速率,也报告其完整的运动历史。
两类处理方法适用于不同的地表。永久散射体分析跟踪稳定、雷达回波强的反射体,如岩石露头、建筑物和基础设施。分布式散射体与小基线分析(包括多维MSBAS时间序列方法)则可在这些强反射体稀少的部分乡村、植被和自然地表上恢复运动。由于该方法只要求地面在时间相近的影像之间保持相干,而无需在整个监测期内保持相干,因此在仅依赖永久散射体的方法覆盖可能有限的部分乡村和中等植被覆盖地表上,它也能够获取测量结果。为具体环境选择合适的方法,正是在相干性允许的范围内,将可用的测量从城市扩展到农田以及许多乡村和中等植被覆盖区域的关键。
矿山边坡、沉降与尾矿库监测
我们监测露天矿边坡与坑壁的运动、在采及历史遗留地下采区上方的地表沉降,以及尾矿库的运动,覆盖整个矿区并贯穿多年历史。大范围卫星覆盖是对现场仪器的补充,并支持《全球尾矿管理行业标准》(GISTM)框架下的变形监测。查看矿山边坡、沉降与尾矿库监测。
地面沉降与地表形变监测
我们测绘由地下水开采和含水层枯竭引起的区域地面沉降(这是全球范围内地面沉降的主要原因之一)、软土和有机质土的自然沉降,以及岩溶地带的塌陷坑。这些信号跨越整个盆地和市镇,远超任何地面测量所能覆盖的范围。查看地面沉降监测。
滑坡与边坡监测
我们探测缓慢移动的滑坡、深层滑坡和不稳定的天然边坡,逐公里筛查交通与管道走廊,并支持区域灾害制图。由于许多滑坡在加速之前会蠕滑数月乃至数年,卫星InSAR能够在地表出现明显迹象之前识别这种缓慢运动。查看滑坡与边坡监测。
油气监测
我们跟踪地表对生产和注入的响应,监测地下储气库和盐穴上方的地表形变,并筛查管道与设施的地表形变。注入和提高采收率措施可能使地表隆起,生产则可能使其下降;在整个油气田范围内同时绘制两者,有助于将地表形变与作业活动联系起来。查看油气地表形变监测。
尾矿库监测
我们以统一的数据源监测整个资产组合中尾矿库(在役、停用和已闭库)的坝体、坝基和库区运动。卫星覆盖将变形监测扩展到未安装仪器的设施,并支持与GISTM相衔接的报告。查看尾矿库监测。
基础设施沉降与形变监测
我们监测铁路、公路和管道沿线,桥梁、隧道、大坝和堤防周边,以及受隧道掘进和基坑开挖影响的城市地面的沉降与地表形变,在一个方案中覆盖整条走廊,无需进入现场,也不干扰交通。查看基础设施沉降与形变监测。
独立InSAR验证
已经从其他供应商或内部团队获得InSAR成果?我们将结果与GNSS和现场数据进行基准比对,审核所用方法,并报告结果在哪些方面得到现有验证证据的支持。正因独立于原始供应商,这项审查才对资产业主、贷款方、保险公司和监管机构具有参考价值。查看独立InSAR验证。
我们使用的卫星与雷达波段
我们使用各主要民用SAR星座,并根据目标匹配雷达波段。来自欧洲Sentinel-1的C波段可免费获取,并对大多数陆地区域进行重复获取,是大范围监测的主力。来自德国TerraSAR-X和意大利COSMO-SkyMed的X波段可分辨单个构筑物和小型地物上的精细细节。来自日本ALOS-2的L波段波长更长,通常能够在植被上和较长时间间隔内更好地保持相干,这在森林和高纬度地区很重要。对于回溯分析,欧洲ERS与Envisat存档可将记录回溯至1990年代和2000年代,因此往往可以将场地的运动追溯到任何监测开始实施之前的数年。
监测方案交付哪些成果
典型的监测方案交付整个关注区域的平均速率图;每个测量点的位移时间序列,展示运动的演变过程;在合适的升轨和降轨观测几何及假设允许时,分解为垂直和东西向分量;以及将测量结果置于工程和运营背景中加以说明的解译报告。成果可作为GIS图层提供,以便与现有的资产和灾害管理系统集成,并可随新雷达影像的获取按计划更新。
我们的工作方式
在所有行业,我们的方法都相同:无需地面仪器的大范围卫星覆盖,既展示场地过去也展示现在移动情况的多年存档,以及适用于工程评审和监管报告的独立、可重复记录。我们的处理以发表在国际遥感期刊上、经同行评审的方法为基础,其中包括多维MSBAS时间序列方法。同一方法已在国家尺度上应用,从大型Sentinel-1存档中构建大范围形变镶嵌图,并为每个速率报告逐点标准误差,使每项测量的可靠性一目了然。在有助于提高成果价值时,我们集成GNSS以恢复最长波长的信号,对照现场数据进行验证,并应要求提供报告支持。
常见问题
什么是InSAR监测?
InSAR监测是利用重复获取的卫星雷达影像测量地面和构筑物的运动,无需现场仪器。一个InSAR监测方案提供地面在哪里移动、移动多快的图件,以及运动过程的时间序列,并随新的卫星影像获取而更新。
如何选择InSAR公司或服务提供商?
可以询问:结果如何利用GNSS或水准测量进行验证,方法是否已发表并经同行评审,垂直和东西向分量是如何估算的、依据哪些假设,供应商是否说明InSAR在哪些情况下不适用,以及客户数据如何保密。我们会针对拟定的监测方案逐一回答这些问题,也可对您从其他供应商获得的结果进行审查。
InSAR监测的精度如何?
在数据质量和地面条件允许的情况下,对地表形变具有毫米级的灵敏度。精度取决于卫星、影像数量、相干性、大气以及参考策略,因此每个项目都附带自身的不确定度估计;在有GNSS或水准测量数据的地方,还提供与这些独立测量数据的对比。
可以监测多大面积?
从单个构筑物或边坡,到整个矿区、盆地、走廊和区域。来自单一一致数据集的大范围覆盖,是InSAR相对于逐点地面测量的核心优势。
InSAR与GNSS:还需要GPS监测站吗?
GNSS在有限数量的固定站点提供精确的三维位移,而InSAR可在整个场景的数千至数百万个点上测量运动。两者相辅相成,在需要绝对大地测量参考、改善长波长精度或独立验证之处,我们将它们结合使用。
你们能展示地面过去(而不仅是现在)的移动情况吗?
可以。多年的卫星存档(以及通过欧洲ERS和Envisat任务追溯至1990年代的记录)使我们能够重建过去的运动,并在监测开始之前建立基线。
需要进入场地吗?
不需要。测量从卫星进行,因此无需任何地面仪器或进入场地。正因如此,偏远、范围广和难以进入的地区才能切实得到监测。
监测方案实际交付哪些成果?
场地形变速率图、相干雷达测量点的位移时间序列、带不确定度估计的运动速率、在观测几何和假设合适时给出的垂直和东西向分量、可直接导入GIS的图层,以及一份说明运动在哪里发展、是否在加速、应重点检查哪些部位的报告。
InSAR监测的收费标准是什么?
费用取决于监测面积、所需卫星数据、需处理的存档长度以及报告频率。Sentinel-1数据可免费获取,使区域性方案的费用可控;针对单个构筑物的高分辨率商业数据会增加成本。请发送场地坐标,我们将提供方案报价;样例报告可应要求提供。
你们能审查我们已经从其他供应商获得的InSAR成果吗?
可以。对照GNSS和现场数据的独立验证、方法审核和书面精度评估是一项单独的服务,面向需要独立意见的资产业主、贷款方、保险公司和监管机构。
讨论您的项目: 请发送项目位置或坐标,并告诉我们您希望了解的问题。我们可以检查可用的卫星数据,确定历史档案可追溯的时间范围,并讨论InSAR监测能够提供哪些信息。 联系我们。