近日，有“中国空间信息产业跨界创新风向标”之称的第十届全球地理信息开发者大会WGDC2021在长沙举办。自2012年首次举办以来，WGDC持续以时空大数据、人工智能、大数据、云计算等新技术为议题，累计吸引全球数十个国家和地区，致力于卫星制造、测绘地理信息、AI、时空数据等领域的精英代表参会。
WGDC2021主题峰会涉及未来城市、未来交通、实景三维中国、商业航天等领域。由泰伯网发起，国际华人地理信息科学协会、ACM SIGSPATIAL中国分会、中国测绘学会联合主办的第二届全球前沿科技青年科学家论坛也于同期举办。
全球前沿科技青年科学家论坛是WGDC的重要论坛之一，旨在深入研讨前沿科技所面临的机遇、挑战和未来发展方向，加强多学科之间的交流融合，发掘和支持具有科学创新精神和未来影响力的青年先行者。
评审方从科技创新视角、产学研融合视角和人文视角切入，从上百位候选人中甄选出10位具有科学创新精神和未来影响力的前沿科技领域青年科学家。大地量子首席雷达遥感科学家秦雨潇博士入选其中，应邀在第二届全球前沿科技青年科学家论坛上发表主旨演讲。
秦雨潇博士此次分享的主题为“合成孔径雷达干涉：感知世界变幻毫厘”。他从道路、大坝、矿区、建筑等地表沉降问题出发，阐述如何运用合成孔径雷达干涉（InSAR）技术去满足各个行业、多个场景对于地表沉降监测的需求。
InSAR作为遥感中一个特殊的领域，具备一些得天独厚的优势。首先，InSAR可以穿云透雾，能持续、稳定地对目标地区进行中长期监测；其次，运用该技术，我们可以获得地表形变信息，且测量精度通常可达到毫米级别。
以荷兰全国地表形变图为例，即使是全国形变监测这种大尺度的测量，我们也可以从中获取精度极高的地表形变信息。如下图，绿色代表比较稳定的区域，红色代表较显著的沉降，基于图中右上角的图例，形变程度从-5mm/year—5mm/year不等。
同时，我们也能看到很多细节信息。比如下图这条道路，根据测算，每年差不多有5-10mm的形变。此外，出于一些人为和自然的原因，我们可以从雷达影像中发现，东边的这条道路的双向路面存在不同程度的沉降。
或许你会有这样的疑问：我们能用这些高精度的信息来做什么？对普通人来说，这些毫米级别的地表沉降或许构不成影响，但是对于一些特殊领域，这些微小的变化却是不容忽视的。
例如，楼房危情评估。楼房可能会因为地基松动或者年久失修而产生整体沉降或倾斜，通过将InSAR信息的及时更新，加之与楼房地理位置信息相结合，我们可以自动生成即时监测报告，一旦发现楼房发生某种程度的倾斜或整体沉降，就可以及时为相关部门提供准确的信息资料，以便其进行进一步的核查，避免事故发生。
另外一个成功的应用是沉降的成因分析。在发现形变问题后，我们也会关心这些形变究竟是如何产生的。
荷兰石油公司的一个油气开采地区同时存在由土壤氧化作用而自然产生的沉降，和由于油气田开采而人为产生的沉降。荷兰石油公司希望评估这两种因素各导致了多大程度的沉降。
我们可以通过雷达高精度坐标信息，基于不同形变因素的三维地理坐标不同，来分离这些形变，为客户解决这个问题。同理，也可以运用这些技术手段对矿区和大坝的沉降进行监测。
既然现在InSAR已经发展到相对成熟的程度，那么接下来InSAR的发展方向又是什么呢？在秦雨潇博士看来，是更高时空分辨率的数据积累。
随着欧空局哨兵一号以及我国多个国产卫星的升空，在大尺度上，我们已经可以做到自动化以及近乎实时的监测，接下来，当我们有更高时空分辨率的数据，更精细化的产品需求时，当我们与其他行业进行更深度结合的时候，就可以利用这些精细化的地表信息，为更多行业提供更高效的解决方案。
参考:
  1. bodemdalingskaart.portal.skygeo.com
  2. Qin, Y., Salzer, J., Maljaars, H., and Leezenberg, P. B.: High resolution InSAR in the Groningen area, project report for NAM, SkyGeo B.V., 2019，www.nam.nl
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