胡俊

特聘教授 博士生导师 硕士生导师

入职时间:2014-11-24

所在单位:地球科学与信息物理学院

学历:博士研究生毕业

性别:男

联系方式:csuhujun@csu.edu.cn

学位:博士学位

在职信息:在职

毕业院校:中南大学

学科:测绘科学与技术

曾获荣誉:

教育部青年长江学者,湖南省科技创新领军人才,中国测绘学会青年测绘科技创新人才,湖南省杰青,湖湘青年英才,科技部遥感青年科技人才;湖南省优秀博士论文获得者;中南大学“升华学者”特聘教授

课题组动态

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2023/12/07  祝贺课题组博士生郑万基同学文章“Investigating kinematics and triggers of slow-moving reservoir landslide using an improved MT-InSAR method”在《Geomatics, Natural Hazards and Risk》正式发表!

文章链接:https://doi.org/10.1080/19475705.2023.2289835

简介:该工作针对时序InSAR技术在滑坡植被区监测效果不佳的问题,提出了一种ICA辅助的临时相干点InSAR方法。文章通过模拟实验和三峡库区新铺滑坡的真实实验,验证了方法的有效性。实验结果表明,该方法可以较好地克服植被对开展长时间序列InSAR监测的影响,获取完整的滑坡形变场信息,同时还可以较好地保留滑坡的非线性形变信号。利用获取的完整的滑坡形变场,文章进一步分析了新铺滑坡的致灾因子及其迟滞时间。结果表明,三峡库区新铺滑坡主要受降水影响,在坡脚位置存在降雨和库水位的联合作用。此工作的相关成果为扩展InSAR技术在滑坡区域的应用提供了有效参考。

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2023/6/27  祝贺课题组博士生吴文清同学的文章 “Investigating two-dimensional deformations of the head of the Central Route of the South–North Water Diversion Project in China with TerraSAR-X datasets”在<<Geomatics, Natural Hazards and Risk>>上正式发表!

文章链接:https://doi.org/10.1080/19475705.2023.2228457

简介:南水北调中线工程(SNWD-CR)是中国水利工程史上的里程碑,在缓解北方严重水资源短缺方面发挥了重要作用。本文通过整合多时态PS/DS-InSAR技术和应力-应变模型,对SNWD-CR的源头进行了全面的变形监测与分析,文章还讨论了地形误差对地理编码的影响,为高精度DEM重建提供了思路。

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2023/6/21 祝贺课题组博士生陈耀刚获国家留学基金委“国家建设高水平大学公派研究生项目”资助,前往西班牙Polytechnic University of Catalonia(UPC)开展为期两年的博士生联合培养工作。    

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2023/6/8  祝贺课题组李梓源同学文章“Characterization of elastoplastic behavior and retrieval of active zone depth for expansive soil slopes in the middle-route channel head of the South-to-North Water Diversion Project, China, using InSAR time series“被《Remote Sensing of Environment》接收!

文章链接:https://doi.org/10.1016/j.rse.2023.113666

简介:膨胀土是工程界中的问题土壤,其构筑的边坡具有“逢堑必滑,无堤不塌”之说。本文以南水北调中线工程渠首挖填方边坡膨胀土为研究对象,根据其弹塑性形变特征提出了EDWHE模型,提升了InSAR描述复杂边坡膨胀土形变演化的能力及其形变解译的精度,为膨胀土边坡的运动记录研究提供了新认识;另外,提出了基于时间延迟方法的InSAR膨胀土活动层深度反演方法,得到了具有高空间分辨率的膨胀土活动层深度结果,能够反演其空间变化特征。上述工作为边坡膨胀土的有效地质灾害防治提供帮助。

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2023/6/6 祝贺课题组博士生郑万基同学文章“Enhanced Kinematic Inversion of 3-D Displacements, Geometry, and Hydraulic Properties of a North-South Slow-Moving Landslide in Three Gorges Reservoir”被《Journal of Geophysical Research: Solid Earth》接收!

文章链接:https://doi.org/10.1029/2022JB026232

简介:InSAR的成像几何限制了南北向滑坡三维形变获取的可能,SAR大数据时代的到来,为利用多源SAR数据获取三维形变提供了可能。在本文中,通过结合平行位移假设与地应变模型,我们提出了一种基于地形约束的应变模型,利用邻近点之间的三维变形的空间关系以及滑坡表面平行流动的假设,结合多源SAR数据,获取了三峡地区新铺滑坡完整的三维运动场。基于获取的完整三维运动信息和长期InSAR测量,我们得出了滑坡的几何参数、运动的时空模式、厚度和水力扩散系数等滑坡指标。利用多源SAR数据,我们进一步评估了不同波长数据集在获取时序形变上的能力,以及未来NISAR卫星在获取三维形变时的潜力。相关工作可为三峡库区滑坡的研究,未来NISAR数据三维形变获取工作提供重要参考。

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2023/5/24  祝贺课题组博士生刘计洪同学文章“Dynamically estimating deformations with wrapped InSAR based on sequential adjustment”在国际大地测量会刊《Journal of Geodesy》正式发表!

文章链接:https://doi.org/10.1007/s00190-023-01741-1

简介:随着SAR卫星数据的时空分辨率不断提高,InSAR形变监测逐渐进入“InSAR大数据”时代。本文针对InSAR大数据下研究区域形变监测的动态更新问题开展了相关研究,充分挖掘现代测量平差理论中的序贯平差思想,并将其用于InSAR地表形变的动态更新。主要思想是,在基于历史数据获取了研究区域InSAR形变结果的基础上,利用历史结果与新获取的InSAR观测进行联合平差,进而避免了大量历史观测参与平差引入的冗余计算,最终有效提高了InSAR动态形变测量的计算效率。

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2023/5/15,祝贺课题组博士生陈耀刚同学的文章“Improved ESPO Method Based on Spatial Variation of Scattering Mechanisms for MT-PolInSAR”在《IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters》上正式发表!

文章链接:https://doi.org/10.1109/LGRS.2023.3275949

简介:传统的ESPO极化优化方法在时序极化InSAR中被广泛用于改善相位质量。然而,该方法的优化上限很大程度上受到空间散射机制变化的限制,尤其是对于高分辨率SAR数据而言。为此,本研究提出了一种改进的ESPO (ImESPO)方法,该方法考虑了局部窗口内散射机制的变化,并将其应用于时序相位优化框架,有效提升了相位质量优化性能。

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2023/4/27  祝贺课题组于娅娜同学文章"Spatial Distribution Analysis of Landslide Deformations and Land-Use Changes in the Three Gorges Reservoir Area by Using Interferometric and Polarimetric SAR"在《Remote Sensing》正式发表!

文章链接:https://doi.org/10.3390/rs15092302

简介:本文针对SAR影像几何畸变现象,发展了一种基于机器学习算法的二次分类方法,并提出了结合土地利用变化和滑坡形变速率联合研究滑坡形变空间分布的思路,为减缓滑坡形变提供了可靠的实验依据。

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2023/4/8  祝贺课题组何彩红同学文章“Location and Activity Changes of Slow-Moving Landslides Due to an Earthquake: Perspective from InSAR Observations”在《Remote Sensing》正式发表!

文章链接:https://doi.org/10.3390/rs15081977

简介:该工作基于SBAS-InSAR技术研究地震前后缓慢移动滑坡的运动变化,利用L波段ALOS-2 PAL-SAR-2图像与SBAS-InSAR算法,监测和评估2018年9月6日地震发生前后Iburi地区(日本北海道)缓慢移动的滑坡的位置和活动变化。结果表明,大部分在地震附近的同震滑坡能够快速稳定,少部分处于持续运动状态。同时,缓慢移动的滑坡对地震事件的各种反应模式不仅与地震振动的强度有关,也与该地区的地质条件和滑坡本身的大小有关。这项工作有利于理解地震影响下的滑坡机制和评估地震活跃地区的滑坡风险。

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2022/11/7  祝贺课题组博士生郭澳庆同学文章“时序InSAR滑坡形变监测与预测的N-BEATS深度学习法——以新铺滑坡为例”在《测绘学报》上正式发表!

文章链接:http://xb.chinasmp.com/CN/10.11947/j.AGCS.2022.20220298

简介:滑坡形变监测预测手段和方法对于国家防灾减灾需求具有切实意义。 本文基于时序 InSAR 观测结果,提出一种能够有效解决中短期滑坡预测问题的深度学习滑坡预测方法。该方法显示出其在滑坡形变预测中的高精度、高可靠性及具有一定抗差能力的突出优势。

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2022/10/23  祝贺王振海同学的文章 “Integration of Ground-based and Space-borne Radar Observations for 3-D Deformations Reconstruction: Application to Luanchuan Mining Area, China”在<<Geomatics, Natural Hazards and Risk>>上正式发表!

文章链接:https://doi.org/10.1080/19475705.2022.2134828

简介:面对现有的星载InSAR监测南北向形变难题,将地基雷达监测结果星载InSAR结合,获取了准确的河南省栾川矿区的三维形变。同时我们分析了雷达分布对三维形变的影响以及矿区滑坡的危险性分析。

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2022/09/08 祝贺课题组史健文同学文章“Calculating Co-Seismic Three-Dimensional Displacements from InSAR Observations with the Dislocation Model-Based Displacement Direction Constraint: Application to the 23 July 2020 Mw6.3 Nima Earthquake, China“在《remote sensing》上正式发表!

文章链接:https://doi.org/10.3390/rs14184481

简介: InSAR 技术作为最常用的大地测量工具之一,能够准确地获取同震位移,但仅限于一维视线向( LOS )测量,很难通过InSAR完全揭示真实的三维( 3D )地表位移,且现有的方法不能准确地实现小震级地震的三维地表位移测量。故提出一种基于位错模型的位移方向来约束升降轨InSAR-LOS数据以计算同震三维位移的替代方法(InSAR-DDC)。主要贡献在于从基于位错模型的模拟三维位移中得到两个虚拟观测方程,然后将其与升降轨InSAR观测值联合解算同震三维位移,利用该方法可求得小量级地震三维形变。

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2022/8/31 祝贺课题组博士生吴文清同学的文章“Deep Learning-Based Homogeneous Pixel Selection for Multitemporal SAR Interferometry”在《IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing》上正式发表!

文章链接:https://doi.org/10.1109/TGRS.2022.3203975

简介:同质像素选择在多时域合成孔径雷达干涉测量(InSAR)中起着重要作用。基于深度学习影像分类思想,本文提出了一种基于堆叠自编码网络的同质像素选择方法(SAEHPS),致力于提高DS-InSAR技术性能。在同质像素选择、相位优化和变形监测的定性和定量实验都证明了新方法的优越性。

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2022/8/10  祝贺课题组博士生唐品俊同学文章“Soil Moisture Retrieval Over Bare Soil Surface From Single-Polarization SAR Data by Combining Neighborhood Pixels”在《IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters》上正式发表!

文章链接:10.1109/LGRS.2022.3197832

简介:土壤湿度是重要的地球物理参数。 本文基于积分方程模型,提出一种能够利用单极化SAR邻域像素数据反演裸露地表土壤湿度的方法。该方法显示出使用单极化SAR数据反演大范围土壤湿度的巨大潜力。

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2022/7/17  祝贺课题组硕士生朱康同学文章“Isolating Orbital Error from Multitemporal InSAR Derived Tectonic Deformation Based on Wavelet and Independent Component Analysis“在《IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters》上正式发表!

文章链接:1010.1109/LGRS.2022.3185147

简介:从InSAR观测中分离轨道误差是一个巨大的挑战,尤其是存在与其相似空间模式的构造形变的情况下。 我们提出了一种基于小波多分辨率分析和独立分量分析(ICA)的方法,从多时序InSAR衍生的构造形变中分离轨道误差。

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2022/5/31  祝贺课题组硕士生朱康同学文章“Characterizing Spatiotemporal Patterns of Land Deformation in the Santa Ana Basin, Los Angeles, from InSAR Time Series and Independent Component Analysis“在《Remote Sensing》上正式发表!

文章链接:https://doi.org/10.3390/rs14112624

简介:地下水的过度开采和补给导致美国洛杉矶,尤其是圣安娜盆地的长期季节性地面沉降。在本研究中,使用2015年至2018年采集的69个C波段Sentinel-1A降轨数据,分析了形变时间序列。应用基于独立分量分析(ICA)的方法来描述圣安娜盆地地面沉降的空间格局和时间演变。结果揭示了该盆地两种不同的时空变形模式。

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2022/5/1   课题组博士生刘计洪获评2022届湖南省优秀毕业生

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2022/3/9   祝贺课题组博士生刘计洪同学文章“Three-Dimensional Surface Displacements of the 8 January 2022 Mw6.7 Menyuan Earthquake, China from Sentinel-1 and ALOS-2 SAR Observations“在《Remote Sensing》上正式发表!

文章链接:https://doi.org/10.3390/rs14061404

简介:北京时间2022年1月8日,中国青海省门源县发生了Mw6.7级地震。地震发生后,课题组迅速收集处理了相关SAR数据,利用SM-VCE方法获取了此次地震的高精度同震三维形变场;同时基于三维形变场计算了该地震的三维应变场,为该地震的机理解译和灾情评估提供了可靠的数据支撑。课题组及时将该地震的相关形变结果数据及SM-VCE代码进行了共享(https://zenodo.org/record/6346205#.YrHfcEZBxPY)。

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2021/12/31,课题组博士生刘计洪获得2021年博士研究生国家奖学金

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2021/12/06,课题组博士生郑万基获中南大学“高层次领军人才国际合作培养项目”资助,前往美国Southern Methodist University (SMU)开展为期一年的博士生联合培养工作。                            ——————————————————————————————————————          

2021/12/1,课题组博士生刘计洪获评2020-2021年度中南大学优秀学生标兵

2021/12/1,课题组博士生郑万基获评2020-2021年度中南大学优秀学生标兵

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2021/11/15  祝贺课题组博士生刘计洪同学文章“Complete three-dimensional coseismic displacements due to the 2021 Maduo earthquake in Qinghai Province, China from Sentinel-1 and ALOS-2 SAR images“在《SCIENCE CHINA Earth Sciences》上正式发表!

文章链接:https://doi.org/10.1007/s11430-021-9868-9

简介:北京时间2021年5月22日,中国青海省玛多县发生了Ms7.4级地震,此次地震是自2008年汶川地震以来我国境内发生的震级最大的地震。地震发生之后,课题组迅速收集处理了相关SAR数据,利用SM-VCE方法获取了此次地震的首个高精度同震三维形变场;同时基于三维形变场计算了该地震的三维应变场,为该地震的机理解译和灾情评估提供了可靠的数据支撑。课题组及时将该地震的相关形变结果数据进行了共享(https://zenodo.org/record/5009820),目前数据下载量已达到了1600余次。

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2021/11/1  祝贺课题组博士生刘计洪同学文章“Dynamic Estimation of Multi-Dimensional Deformation Time Series from InSAR Based on Kalman Filter and Strain Model“在《IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing》上正式发表!

文章链接:https://doi.org/10.1109/TGRS.2021.3125574

简介:此工作在卡尔曼滤波的框架下,引入了形变时间特征建立起了卡尔曼滤波状态转移方程,基于地应变模型建立了卡尔曼滤波观测方程,通过抗差估计的算法实现了InSAR时序三维形变的高效率、高精度估计。此方法在InSAR大数据情况下具有较显著的应用前景。

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2021/10/20  祝贺课题组毛文祥同学文章“An Improved Phase Unwrapping Method Based on Hierarchical Networking and Constrained Adjustment“在《remote sensing》上正式发表!

简介:针对干涉图在低相干区域受噪声污染严重导致解缠困难的问题,基于水准网平差的思想,对采矿区等低相干区域提出一种分层布设和网平差相位解缠(HNCA)方法。模拟实验证明了新方法在低相干区域的解缠精度比传统方法提高了16~46%。真实数据实验采用该方法恢复了大同市某一矿区中心的失相干相位,与传统方法相比,该方法得到的残差点更少、相位标准偏差更低。

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2021/9/25,课题组博士生刘计洪获评2020年度中南大学自强之星科技创新类

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2021/9/1  祝贺课题组博士生刘计洪同学文章“InSAR三维同震地表形变监测:窗口优化的SM-VCE算法“在《测绘学报》上正式发表!

文章链接:http://xb.sinomaps.com/CN/10.11947/j.AGCS.2021.20200610

简介:针对课题组前期发展的SM-VCE方法易受窗口大小和观测值粗差影响的问题,此工作提出了窗口大小自适应变化的像素点选取方法和基于迭代加权最小二乘的窗口内同类观测值自适应定权方法,通过优化SM-VCE方法的窗口确定策略,有效提高了该方法进行同震三维地表形变测量的精度和可靠性。

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2021/06/23  祝贺课题组硕士生陈耀刚同学的文章“Quantitatively Estimating of InSAR Decorrelation Based on Landsat-Derived NDVI“在《remote sensing》上正式发表!

文章链接:https://doi.org/10.3390/rs13132440

简介:在植被覆盖茂密的区域,InSAR形变监测的可靠性非常容易受到失相关噪声的影响,导致其监测结果精度低甚至失效。鉴于此,本研究基于免费的Landsat卫星数据,建立了NDVI植被指数与InSAR相干性之间的多阶段函数模型,对植被区失相干噪声进行估计。该方法能够在获取SAR数据之前预估InSAR形变监测的不确定度,为InSAR形变监测提供先验信息,从而充分发挥InSAR技术的最佳监测性能,同时也为InSAR形变监测结果验证评估提供新的视角。

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2021/06/12  祝贺课题组博士生刘计洪同学文章“A Strain-Model Based InSAR Time Series Method and its Application to The Geysers Geothermal Field, California“在《Journal of Geophysical Research: Solid Earth》上正式发表!

文章链接:https://doi.org/10.1029/2021JB021939

简介:考虑到时序InSAR技术中,传统基于时序统计信息进行同质点识别并滤波的方法难以准确表征任意时刻的地表点同质关系,进而降低了InSAR干涉相位的优化质量,此工作提出了一种基于地应变模型的InSAR地质灾害地表形变测量方法(简称为SIGMA方法),SIGMA方法则在时序信息的基础上,进一步引入了地应变模型,将地表邻近点形变之间的空间关系进行联合建模。实验表明,SIGMA方法可有效提高地表形变测量的精度及空间密度,进而为地质灾害监测提供了可靠的数据支撑。此工作是课题组博士生刘计洪在胡俊教授和加州大学伯克利分校Roland Burgmann教授共同指导下完成的,拓展了课题组的国际交流与合作。

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2021/4/24  祝贺课题组博士生吴文清同学的文章“A Network Optimized Ridge Estimator for Robust PSI Parameter Estimation and Its Application on Deformation Monitoring of Urban Area”在《IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing》上正式发表!

文章链接:https://doi.org/10.1109/JSTARS.2021.3076452

简介:永久散射体干涉测量(PSI)技术具有实现亚米级数字高程模型反演和毫米级变形监测的能力。然而,在长基线和大相位梯度下很难保持良好的性能。本文提出了一种基于网优化岭估计的稳健PS-InSAR方法(NORM),可以提高城市建筑环境中参数估计的鲁棒性和监测点的空间连续性。

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2021/02/01  祝贺课题组博士生郑万基同学文章“Mapping Complete Three-Dimensional Ice Velocities by Integrating Multi-Baseline and Multi-Aperture InSAR Measurements: A Case Study of the Grove Mountains Area, East Antarctic“在《Remote Sensing》上正式发表!

文章链接:http://dx.doi.org/10.3390/rs13040643

简介:南极是气候变化最敏感的地区之一,冰速是定量评估冰川质量平衡的基本参数。干涉合成孔径雷达(InSAR)是一种监测地表形变的有力工具,具有精度高、覆盖范围广的优点,已广泛用于测定南极的冰速。然而,完整三维(3D)冰速的绘制在很大程度上受到成像几何形状和数字高程模型(DEM)引起的误差的限制。在这项研究中,我们整合了来自ENVISAT ASAR数据集的多基线和多孔径InSAR测量,获取了南极格罗夫山地区的完整三维冰速。结果表明,估算的完整三维冰速与实测值和GPS观测值吻合良好。与传统的二维和准三维冰速度相比,完整的三维冰速度可以有效地消除DEM误差和高程变化的影响,并且能够用于获取冰的厚度变化,这为质量转变的起源提供了重要信息。                                                                            

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2021/1/18  祝贺课题组博士生刘计洪同学文章“Estimating three-dimensional coseismic deformations with the SM-VCE method based on heterogeneous SAR observations: Selection of homogeneous points and analysis of observation combinations“在《Remote Sensing of Environment》正式发表!

文章链接:https://doi.org/10.1016/j.rse.2021.112298

简介:该工作基于课题组前期发展的SM-VCE方法,以2016年新西兰凯库拉地震为例详细分析了不同SAR/InSAR形变观测组合情况下InSAR三维形变测量的精度,并定义了形变精度因子来表征三维形变的整体可靠性;同时针对地震断层近场形变不连续的情况,提出了一种基于地应变模型的同质形变观测选取方法,有效提高了SM-VCE方法在断层近场计算三维形变场的可靠性。此工作可为高精度InSAR三维形变测量的相关研究提供有效参考。

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2020/11/5  祝贺课题组博士生吴文清同学的文章“Derivation of high-quality three-dimensional surface deformation velocities through multi-source point cloud fusion: Application to Kilauea volcano”在《International Journal of Applied Earth Observations and Geoinformation》上正式发表!

文章链接:https://doi.org/10.1016/j.jag.2020.102270

简介:Kilauea 火山位于美国夏威夷东南部,是世界上最活跃的火山之一。本文提出了一种基于SAR点云融合的三维形变估计方法。首先引入迭代最近点(ICP)方法来融合升降轨InSAR点云,以减少地理编码偏移的影响。然后利用基于局部空间同质加权观测的应力应变模型(SM),获得了Kilauea火山的精确三维地表形变速率。

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