InSAR技术的理论与应用研究现状及其展望.pdf

第23卷第3期山东科技大学学报(自然科学版)Vol.23No.3
2004年9月JournalofShandongUniversityofScienceandTechnology(NaturalScience)Sep.2004

文章编号:1672-3767(2004)03-0001-06

InSAR技术的理论与应用研究现状及其展望

刘国林1,2,郝晓光1,薛怀平1

(1.中国科学院测量与地球物理研究所,湖北武汉430077;2.山东科技大学地球信息科学与工程学院,山东泰安271019)

摘要:介绍了合成孔径雷达的发展历史,概述了合成孔径雷达干涉测量和差分合成孔径雷达干涉测量
的理论和应用研究现状,对今后的研究焦点进行了展望和分析。
关键词:合成孔径雷达;合成孔径雷达干涉测量;差分合成孔径雷达干涉测量;数据处理
中图分类号:P225.1文献标识码:A

PresentStatusandProspectoftheTheory
andApplicationofInSARTechnology

LIUGuo-lin1,2,HAOXiao-guang1,XUEHua-iping1

(1.InstituteofGeodesyandGeophysics,ChineseAcademyofScience,Wuhan,Hubei430077,China;
2.CollegeofGeo-infoScienceandEng.,SUST,Taian,Shandong271019,China)
Abstract:TheSARdevelopmenthistoryisbrieflyintrodued,andpresentstatusandprospectofthe
theoreticapplicationstudyofInSARandD-InSARaregiven.Theprospectandanalysesforthefocusof
InSARresearchinfutureareproposed.
Keywords:SAR;InSAR;D-InSAR;dataprocessing

标地形的三维信息[1]。而合成孔径雷达差分干
1InSAR技术的发展概况
涉测量技术(D-INSAR)是以合成孔径雷达复数
合成孔径雷达干涉测量(Interferometric据提取的相位信息为信息源,利用复雷达图像的
SyntheticApertureRadar-InSAR)是合成孔径雷相位差信息来精确地测量出图像上每一点的三维
达(SynthetiCApertureRadarSAR)技术与射位置和提取地面自标微小地形变化或测量地表形
电天文学干涉测量技术的合成。它使用卫星或飞变等。由于它可以穿过各种大气云层,全天候、全
机搭载的合成孔径雷达系统,通过两副天线同时天时获取地面高程及形变信息,现已成为一种极
观测(单轨模式),或两次近平行的观测(重复轨道具潜力的空间对地观测技术。
模式),获取地面同一景观的复影像对。由于目标文献[2]首次提出合成孔径雷达在地形制图
与两天线位置的几何关系,在复图像上产生了相方面的应用,并以两天线在水平方向分开的机载、
位差,形成干涉纹图。干涉纹图中包含了斜距向单航过、光学SAR成像处理为背景,阐述InSAR
上的点与两天线位置之差的精确信息。根据复雷成像中地形制图的原理,并获得了地形图。[3]利
达图像的相位差信息,利用传感器高度、雷达波用机载侧视雷达估算高程的研究,在飞机上安装
长、波束视向及天线基线距之间的几何关系,通过了相距11.1m的两个SAR天线,应用交轨干涉
影像处理、数据处理和几何转换等来提取地面目测量模式绘制出地形图,首次获得了大约10m分

收稿日期:2004-03-29基金项目:山东省优秀中青年科学家科研奖励基金资助项目(03BS148)
作者简介:刘国林(1966-),男,河南焦作人,教授,博士,博士生导师,主要从事测量数据处理理论与应用,InSAR
技术的关键数据处理与应用方面的研究.
2山东科技大学学报(自然科学版)第23卷

辨率的地形数据。[4]应用平行轨道干涉测量模数学描述,[16,17]建立D-InSAR用于形变量提
式获取了旧金山海湾地区的潮汐移动图像。[5]取的数学模型,分析了相位观测误差、卫星轨道误
把机载图像处理的方法延伸应用到Seasat星载观差、地形误差等误差源对不同工作模式的影响。
测数据的处理中,[6]采用InSAR技术获取了死在相位噪声处理上,也有大量研究成果:[18]首先
亡谷Cottonball盆地的地形图,且与已出版的美提出通过估计干涉相位图的局部频率来计算干涉
国地质调查局的地形图非常吻合。自20世纪90相位图的相位