鲜水河与龙门山断层CR布设与识别 (2012年)

### 鲜水河与龙门山断层CR布设与识别 #### 摘要： 本文探讨了在鲜水河及龙门山断层区域进行的人工角反射器（Corner Reflector，简称CR）的设计、布设及其识别方法。研究重点在于解决在单一雷达图像中难以精确识别CR点的问题。通过结合GPS测量技术和安装CR前后多幅雷达图像的幅度平均对比法，成功实现了CR点的有效识别。 #### 关键词： - InSAR（合成孔径雷达干涉测量） - CR识别 - 鲜水河断层 - 龙门山断层 #### 1. CR设计与布设 ##### 1.1 CR设计 为了确保能够在雷达图像中快速准确地定位人工角反射器的位置，其设计必须遵循一定的规则。实际应用中最常见的CR有两种类型：二面角反射器和三面角反射器。为了保证良好的反射性能，通常采用铝作为制作材料。 在本研究中，设计的CR采用三面角反射器的形式，每个面均为1米的等边三角形，确保三个面之间垂直，且表面平整无凹凸。实验结果表明，这种设计能够提供稳定的高反射信号，即使是在复杂的地形环境中也能被清晰地识别出来。 ##### 1.2 CR安装 在CR的安装过程中，需要设置其倾角和方位角。倾角是指三角反射器轴线与地面之间的角度，而方位角则是指CR相对于雷达卫星轨道的方向。具体而言，可以通过公式计算方位角： \[ \alpha = \arctan \left(\frac{\sin \theta - \sin \phi}{\cos \theta - \cos \phi}\right) \] 其中，$\alpha$ 表示方位角，$\theta$ 表示雷达卫星的轨道倾角，$\phi$ 表示角反射器所在的纬度。在实际操作中，可以使用罗盘来确定这些角度。 为了提高安装精度并避免周围金属物体对罗盘的影响，本文采用了一种细线辅助定向的方法。此外，CR的安装位置也需要仔细选择，应避免位于反射特性较强的背景中，以及远离可能产生多路径效应的物体。 #### 2. CR识别方法 ##### 2.1 GPS辅助识别 传统的CR识别依赖于GPS测量数据，即通过GPS接收机获取CR的实际坐标，然后与雷达图像上的位置进行比对。然而，这种方法在某些情况下可能不够精确，尤其是在复杂地形条件下。 ##### 2.2 幅度平均对比法 为了解决这一问题，本文提出了一种新的识别方法——幅度平均对比法。该方法基于安装CR前后多幅雷达图像的数据，通过比较同一地点不同时间点的图像幅度变化，来识别CR的位置。具体步骤如下： 1. **数据收集**：采集安装CR前后多幅雷达图像。 2. **预处理**：对图像进行去噪和平滑处理。 3. **幅度计算**：计算每幅图像上各像素点的幅度值。 4. **对比分析**：比较安装前后图像在同一位置的幅度变化情况，CR点因其独特的反射特性会在幅度对比上有明显差异，从而实现CR点的有效识别。 #### 结论 通过对CR的设计、布设和识别方法的研究，本文成功解决了在复杂地形条件下CR点识别难题。利用GPS辅助和幅度平均对比法相结合的方式，不仅提高了CR点识别的准确性，也为后续的地壳形变监测提供了有力的技术支持。未来的研究将进一步优化CR的设计和识别算法，以适应更多应用场景的需求。