青藏高原冻土环境与工程雷达遥感研究

目录
序
前言
第1章 绪论 1
1.1 全球变化环境下的青藏高原研究 1
1.2 青藏高原自然环境概况 4
1.2.1 青藏高原的地形地貌 4
1.2.2 青藏高原的冰川冻土 5
1.2.3 青藏高原的湖泊 6
1.2.4 青藏高原的气候 7
1.2.5 青藏高原的植被 8
1.3 青藏高原冻土环境和工程研究动态 9
1.3.1 青藏高原多年冻土环境的国内外研究现状 9
1.3.2 SAR在青藏高原冻土环境中的应用研究现状 13
1.3.3 高分辨率SAR卫星发展 17
1.4 本书内容与结构 25
参考文献 27
第2章 青藏高原冻土概况和观测数据 33
2.1 青藏高原多年冻土特性 33
2.1.1 多年冻土活动层的冻结和融化过程 33
2.1.2 多年冻土特性指标 35
2.1.3 多年冻土活动层冻融与形变 36
2.2 北麓河地区自然环境概况 37
2.2.1 北麓河地理环境 37
2.2.2 北麓河气候特点 38
2.2.3 北麓河冻土特性 40
2.2.4 北麓河冻土工程 41
2.3 卫星遥感数据介绍 45
2.3.1 高分辨率星载SAR系统 45
2.3.2 SRTMDEM数据介绍 51
2.4 青藏高原冻土环境监测主要野外测量 52
2.4.1 GPS测量 53
2.4.2 活动层厚度测量 57
2.4.3 青藏铁路路基横剖面测量 63
2.4.4 土壤地温和含水量剖面测量 66
2.4.5 土壤含水量测量 68
2.4.6 植被生物量测量 73
2.5 本章小结 75
参考文献 76
第3章 高分辨率SAR青藏高原土壤水分反演 78
3.1 引言 78
3.2 雷达遥感反演土壤水分基本概念 79
3.2.1 土壤水分 80
3.2.2 土壤介电特性 81
3.2.3 地表粗糙度 83
3.3 典型地表土壤水分反演模型 85
3.3.1 理论模型 85
3.3.2 经验模型 88
3.3.3 半经验模型 90
3.4 时间序列SAR图像土壤水分反演模型 94
3.4.1 雷达信号模型 94
3.4.2 后向散射系数对土壤含水量的响应 94
3.4.3 土壤水分反演模型 97
3.5 SAR数据和野外测量数据预处理 98
3.5.1 SAR数据预处理 98
3.5.2 野外测量数据预处理 100
3.6 土壤水分反演及时空特征分析 101
3.6.1 北麓河地区时序土壤水分反演 101
3.6.2 北麓河地区土壤水分时空特征分析 103
3.7 本章小结 107
参考文献 108
第4章 高分辨率SAR青藏高原活动层厚度反演 111
4.1 引言 111
4.2 InSAR技术概述 114
4.2.1 InSAR/DInSAR基本原理 114
4.2.2 时序InSAR方法 119
4.3 青藏高原多年冻土活动层厚度测量方法 129
4.3.1 实测法 129
4.3.2 基于经验模型的冻土活动层厚度反演方法 131
4.3.3 基于遥感技术的冻土活动层厚度反演方法 133
4.4 基于InSAR技术的冻土活动层厚度反演模型 135
4.4.1 冻土形变模型构建 135
4.4.2 活动层厚度与冻土地表形变的关系 136
4.4.3 冻土地下土壤含水量模型 137
4.4.4 冻土活动层厚度反演模型 142
4.5 北麓河地区活动层厚度反演结果及分析 143
4.5.1 北麓河地区冻土形变量 143
4.5.2 北麓河地区冻土活动层反演结果 147
4.5.3 北麓河地区活动层分布特点 150
4.6 本章小结 152
参考文献 152
第5章 高分辨率SAR青藏铁路形变监测 156
5.1 引言 156
5.2 青藏高原典型地表覆盖相干特性分析 158
5.2.1 时序相干分析技术 159
5.2.2 北麓河区典型地表覆盖相干性时空特征 161
5.3 基于DInSAR的青藏铁路形变监测 166
5.3.1 北麓河地区DInSAR处理结果 166
5.3.2 北麓河地区青藏铁路形变特征分析 167
5.4 基于时序InSAR方法的青藏铁路形变分析 176
5.4.1 北麓河地区时序InSAR处理 176
5.4.2 青藏铁路形变时空特征 180
5.4.3 青藏铁路形变时空差异性因素分析 186
5.5 本章小结 187
参考文献 187
第6章 青藏高原雷达遥感应用展望 190
6.1 高分辨率SAR青藏高原冻土研究总结 190
6.2 青藏高原冻土环境与工程的雷达遥感应用与展望 191
6.2.1 未来SAR卫星系统的发展 191
6.2.2 雷达遥感在青藏高原中的地学应用 194
6.2.3 雷达遥感在高原铁路工程运营与建设中的应用 195
参考文献 196
彩图