极化干涉合成孔径雷达技术发展与应用_周梅

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1、综述文章（Reviews）极化干涉合成孔径雷达技术发展与应用周梅，王新鸿，唐伶俐，李传荣中国科学院光电研究院，北京100190摘要极化干涉SAR技术是近年SAR遥感领域内的研究热点。本文首先概述了极化干涉SAR技术基本理论，并总结了目前极化干涉SAR技术的应用现状；然后在详细介绍国外ALOS-PALSAR、TerraSAR-X和RADARSAT-2三个典型星载极化SAR系统的基础上，分析了极化干涉SAR技术的应用前景。关键词极化干涉合成孔径雷达；极化；干涉；合成孔径雷达中图分类号TN958文献标识码A文章编号1000-7857(2008)21-0090-0

2、4DevelopmentsandApplicationsof间分布敏感的特性，又具有PolSAR对植被散射体的形状和方向敏感的特性[1]。因此，Pol-InSAR技术具有从数据中分解PolarimetricSARInterferometry出来自不同高度的不同散射机制的特征分量，可以为相位差Techniques估计确定具有最高相干性的分量，为微波遥感的定量测量、高精度数字高程信息以及观测对象形变信息的提取提供了可ZHOUMei,WANGXinhong,TANGLingli,能性。LIChuanrong极化干涉SAR作为近年来雷达遥感研究的热点之一，受到各国

3、研究机构的重视。从2000年以前国际上最先进的、运AcademyofOpto-Electronics,ChineseAcademyofSciences,行在地球轨道高度的、由美国、意大利、德国共同研制的多波Beijing100190,China段、多极化同时成像SIR-C/X-SAR雷达系统，到2007年可在卫星轨道的左或右边沿多种成像模式均有效的、加拿大太空总署和MDA公司联合研制的RADARSAT-2对地观测卫星AbstractPolarimetricSARinterferometrytechniques(Pol-InSAR)系统，为测绘、区域观测、灾

4、害监视和地球资源勘探等诸多遥havebeenmuchstudiedashotresearchtopicsintheareaof感领域提供了丰富的数据源，推动了Pol-InSAR技术的快速SyntheticApertureRadar(SAR)remotesensinginrecentyears.In发展。thispaper,thebasictheoriesofpolarimetricSARinterferometry本文在总结极化干涉SAR应用现状的基础上，通过新一techniques,thecurrentstatusandtheirapplications

5、arereviewed.Withthreetypicalspace-bornepolarimetricSARsystems,ALOS-代对地观测卫星系统的介绍对极化干涉SAR技术的应用前PALSAR,TerraSAR-XandRadarsat-2asexamples,theapplications景进行了展望。ofpolarimetricSARinterferometryareanalyzed.KeywordspolarimetricSAR;polarimetry;interferometry;1Pol-InSAR简介SyntheticApertureRa

6、dar极化干涉测量是以干涉测量和极化测量为基础发展起来的，它既保持了干涉测量对空间分布和高度的敏感性，又引入了极化测量对目标散射特性的敏感性。普通干涉测量是利用0引言在空间上略微分开的两个天线，对同一区域目标以同一分辨极化干涉合成孔径雷达（PolarimetricSARInterferometry，率进行观测得到的两幅单视复图像进行干涉，元数据是复数Pol-InSAR）是在极化和干涉的理论、技术和方法充分发展和标量回波信号，这样的干涉图生成方法称为标量干涉法；极化积累的情况下，通过融合而产生的一种新型的对地观测技干涉测量中，用于干涉的元数据是由被测目标的全

7、极化散射矩术。Pol-InSAR通过干涉信息和极化信息的有效组合实现了阵矢量化而得的向量，故这样的干涉图生成方法称为矢量干涉法[2]。观测空间的扩展，并使之既具有InSAR地表植被散射体的空收稿日期：2008-08-25作者简介：周梅，北京市海淀区中关村东路95号中国科学院光电研究院，助理研究员，E-mail:zhoumei@aoe.ac.cn90科技导报2008，26（21）综述文章（Reviews）由于相干性对用于干涉的两幅图像的极化特性的强烈的有用信息，进而确定产生这些变化的原因。依赖，因此探求什么样的极化状态组合能够产生最大的相干性是极化干涉所要解

8、决的本质问题。它属于一个求极大值的3典型星载极化SAR系统与展望问