合成孔径雷达干涉测量原理与应用.pdf

第22卷第3期大地测量与地球动力学Vo1．22。No．3

2002年8月JOURNALOFGEODESYANDGEODYNAMICSAug．，2002

文章编号：1671—5942(2002)03—0109—08

合成孔径雷达干涉测量原理与应用

游新兆乔学军王琪杜瑞林
(中国地震局地震研究所。武汉430071)

摘要合成孔径雷达(SAR)是一种微波相干成像方法。应用不同波段的雷达信号可以对地球表面不同的散射
特性成像。合成孑L径雷达干涉(InsAR)是将两个不同轨道位置或不同时间获得的复数SAR数据进行相位差分处
理，从这些差分干涉数据中可以提取特别有用的信息。用于绘制地形图。测量诸如地震、火山、冰川运动等造成的地
形变，研究植被覆盖特性、洋流等。介绍了InSAR的基本原理与应用。并对影响干涉结果的一些重要因素进行了分
析。
关键词合成孔径雷达干涉原理数字高程模型地表形变
中图分类号：P225．1文献标识码：A

SyNTHETICAPERTURERADARINTERFEROMETRYANDITSAPPLICATION

YouXinzhao，QiaoXu~un，WangQiandDuRuilin

(InstituteofSeismology，CSB，Wuhan430071)

AbstractSyntheticapertureradar(SAR)isacoherentactivemicrowaveimagingmethod．Inremotesens—
ingitisusedformappingthescatteringpropertiesoftheEarth’Ssurfaceintherespectivewavelengthdomain．
InterferometricSAR(InSAR)exploitsthephasedifferencesofatleasttwosinglelookingcomplexSARimages
acquiredfromdifferentorbitpositionand／oratdifferenttimes．Theirdormationderivedfromtheseinterfero—
metricdatasetscanbeusedtomeasureseveralgeophysicalquantities，suchastopography，deformationscaused

byearthquake，volcanoes，icefields，glacierflowsandoceancurrents，vegetationproperties，etc．Thispaperin—
troducesthebasicprinciplesofInSARanditsapplication．Somefactorsthataffectthequalityofinterferometric

productsaregenerallyanalyzed．

Keywords：SARinterferometry，theory，digitalelevationmodel，earthsurfacedeformation

SEASAT卫星．3J。而后发现，合成孔径雷达
．
。一()可以广泛地用于研究陆地、冰川和海洋。由
20世纪70年代后期，空间影像雷达在遥感中于空间影像雷达使用微波信号(cm～dm波段)很少
开始扮演重要角色[1]。1978年美国国家航空与航受气象条件及是否有太阳照射影响，可以在任何时
天局(NASA)发射了第一颗用于观测地球表面的候获取全球表面信息，因此非常适用于地表面监测

·收稿日期：2002—05—21
作者简介：游新兆．男，1965年生，博士在读，目前主要从事空间大地测量与地球动力学研究

1l0大地测量与地球动力学

工作。侧视成像、脉冲压缩技术及合成孔径技术的信号，脉冲信号经地面反射，反射回波信号再由仪器
综合应用，可以保证空间影像雷达获得几米到几十吸收。图1为SAR成像的常用模式，我们称之为带
米精度的地面几何分辨率⋯。状成图模式(strip—map)。SAR成像模式还有另外
合成孔径雷达干涉(InSAR)的基本原理可以追两种：ScanSAR与聚光模式(spotlightmode)。传感
溯到20世纪70年代初【4】，但直到80年代后期开始器与地面作相对运动，利用其多普勒频移特性分离
才得到真正应用[5-10]。今天InSAR技术已经成为不同的回波信号。由于地表面地形即物理特性非常
绘制地球陆地、冰川甚至海洋表面地形极具潜力的复杂，传感器接收的回波信号流是关联的，传感器必
技术。InSAR用于差分模式(D—InSAR)可以cm级须用某些特殊技术分离出每一个脉冲