The long-term spatial-temporal deformation monitoring of densely distributed infrastructures near the lake area is of great significance to understand the urban health status and prevent the potential traffic safety problems. In this paper, the permanent scatterer interferometry (PSI) technology with TerraSAR-X imagery over the area around Dongting Lake was utilized to generate the long-term spatial-temporal deformation. Since the X-band SAR interferometric phases are highly influenced by the thermal dilation of the observed objects, and the deformation of large infrastructures are highly related to external temperature, a combined deformation model considering the thermal expansion and the seasonal environmental factors was proposed to model the temporal variations of the deformation. The time series deformation and the thermal dilation parameter over the area were obtained, and a comparative study with the traditional linear model was conducted. The Dongting Lake Bridge and the typical feature points distributed around the lake were analyzed in details. In order to compensate for the unavailability of external in situ measurements over the area, phase residuals and the subsidence generated through Differential Interferometric Synthetic Aperture Radar (D-InSAR) were utilized to verify the accuracy of the obtained deformation time series. Experiment results suggested that the proposed model is suitable and suggested for the selected study site. The root mean square error (RMSE) of the residual phase was estimated as 0.32 rad, and the RMSE compared with D-InSAR derived deformation was ±1.1 mm.

中文翻译：

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结合热膨胀和季节模型使用X波段PSI对洞庭湖周围大型基础设施进行时间序列变形监测

对湖区附近分布密集的基础设施进行长期时空变形监测，对于了解城市健康状况并防止潜在的交通安全问题具有重要意义。本文利用洞庭湖周围地区具有TerraSAR-X影像的永久散射干涉技术（PSI）来产生长期的时空变形。由于X波段SAR干涉相位受观测对象的热膨胀影响很大，大型基础设施的变形与外部温度高度相关，因此提出了考虑热膨胀和季节环境因子的组合变形模型。变形的时间变化。得到了该区域的时间序列变形和热膨胀参数，并与传统线性模型进行了比较研究。详细分析了洞庭湖大桥及其周围典型特征点。为了弥补该区域外部原位测量的不足，利用相位差和通过差分干涉合成孔径雷达（D-InSAR）产生的沉降来验证所获得的变形时间序列的准确性。实验结果表明，所提出的模型是合适的，并建议用于所选的研究地点。残留相的均方根误差（RMSE）估计为0.32 rad，与D-InSAR衍生的变形相比，RMSE为±1.1 mm。并与传统线性模型进行了比较研究。详细分析了洞庭湖大桥及其周围典型特征点。为了弥补该区域外部原位测量的不足，利用相位差和通过差分干涉合成孔径雷达（D-InSAR）产生的沉降来验证所获得的变形时间序列的准确性。实验结果表明，所提出的模型是合适的，并建议用于所选的研究地点。残留相的均方根误差（RMSE）估计为0.32 rad，与D-InSAR衍生的变形相比，RMSE为±1.1 mm。并与传统线性模型进行了比较研究。详细分析了洞庭湖大桥及其周围典型特征点。为了弥补该区域外部原位测量的不足，利用相位差和通过差分干涉合成孔径雷达（D-InSAR）产生的沉降来验证所获得的变形时间序列的准确性。实验结果表明，所提出的模型是合适的，并建议用于所选的研究地点。残留相的均方根误差（RMSE）估计为0.32 rad，与D-InSAR衍生的变形相比，RMSE为±1.1 mm。详细分析了洞庭湖大桥及其周围典型特征点。为了弥补该区域外部原位测量的不足，利用相位差和通过差分干涉合成孔径雷达（D-InSAR）产生的沉降来验证所获得的变形时间序列的准确性。实验结果表明，所提出的模型是合适的，并建议用于所选的研究地点。残留相的均方根误差（RMSE）估计为0.32 rad，与D-InSAR衍生的变形相比，RMSE为±1.1 mm。详细分析了洞庭湖大桥及其周围典型特征点。为了弥补该区域外部原位测量的不足，利用相位差和通过差分干涉合成孔径雷达（D-InSAR）产生的沉降来验证所获得的变形时间序列的准确性。实验结果表明，所提出的模型是合适的，并建议用于所选的研究地点。残留相的均方根误差（RMSE）估计为0.32 rad，与D-InSAR衍生的变形相比，RMSE为±1.1 mm。利用相位差残差和通过差分干涉合成孔径雷达（D-InSAR）产生的沉降来验证所获得的变形时间序列的准确性。实验结果表明，所提出的模型是合适的，并建议用于所选的研究地点。残留相的均方根误差（RMSE）估计为0.32 rad，与D-InSAR衍生的变形相比，RMSE为±1.1 mm。利用相位差残差和通过差分干涉合成孔径雷达（D-InSAR）产生的沉降来验证所获得的变形时间序列的准确性。实验结果表明，所提出的模型是合适的，并建议用于所选的研究地点。残留相的均方根误差（RMSE）估计为0.32 rad，与D-InSAR衍生的变形相比，RMSE为±1.1 mm。