微波遥感论文

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1、INSAR的相关研究摘要InSAR技术是近年来受到国际地学界及遥感界广泛关注的一项新型技术，在地面沉降及地表形变、地震与火山研究、冰川运动监测、地球构造运动研究等领域得到广泛应用，如今已成为SAR图像研究的热点之一。本文首先对InSAR技术做了概述，之后详细介绍了InSAR技术及在其基础上发展的D・lnSAR技术的原理，并对InSAR技术发展现状做了详细分析，展望了InSAR技术的研究前景，最后论述了InSAR技术目前存在的问题。关键词：InSARD-lnSAR合成孔径雷达干涉技术一.绪论近年来地震、火山、滑坡和地

2、面沉降等地质灾害越来越严重地威胁着人类的生存空I'可，针对这种灾害而发展起来的地表形变监测和测量技术就显得尤为重要。20世纪70年代后期,空间影像雷达在遥感中开始扮演重耍角色。1978年美国国家航空与航天局(NASA)发射了第一颗用于观测地球表面的SEASAT卫星。而后发现，合成孔径雷达(SAR)可以广泛地用于研究陆地、冰川和海洋、由于空间影像雷达使用微波信号(厘米至分米波段)很少受气彖条件及是否有太阳照射影响，可以在任何吋候获取全球表面信息，因此非常适用于地表面监测工作。侧视成像、脉冲压缩技术及合成孔径技术的综合

3、应用，可以保证空间影像雷达获得儿米到儿十米精度的地面几何分辨率。InSAR英文全称为InterferometricSyntheticApertureRadar,H1文含义为“合成孔径雷达干涉技术”，是一种使用微波探测地表目标的主动式成像传感器，InSAR传感器可以通过记载或星载的方式对地球表面成像，是20世纪发展起來的一种新型的空间対地观测技术，具有高空间分辨率、高精度和面矩阵测量等优点。由于航天技术的发展，商用卫星的InSAR系统己投入应用，并不断地趋于完善，使该项技术被认为是前所未有的新的空间观测技术。研究表明

4、：其能够生成人规模的数字高程模型(DigitalElevationModel,DEM),InSAR用于差分模式(D-lnSAR)能以cm级甚至毫米级精度在大的吋间与空间尺度上探测到地球表面位移，并已应用于地震与火山研究、冰川运动监测、地球构造运动研究、地面沉降监测等领域，得到了国际地学界的广泛关注。二INSAR技术的思路和原理1.INSAR的原理合成孔径雷达干涉(InSAR)是新近发展起來的空间遥感技术，它是传统的SAR遥感技术与射电天文干涉技术相结合的产物。机载或星载合成孔径雷达通过微波对地球表而主动成像,既记录

5、地而分辨元的雷达后向散射强度信息，也记录与斜距有关的相位信息。通过对覆盖同一地区的2幅雷达图像的联合处理提取相位差图即干涉图，如果两幅图像满足干涉的相干条件，可对它们进行相位相干处理，从而产生干涉条纹，它反应的是相位的变化，这种图像叫做干涉图(interferograln)o它是因两幅图像对应的地而地形变化、数据获収轨道不同以及其他引起相位发生变化的因素所产生的。如果地面没有变形或受其他因素的影响，通过对干涉图像的解缠处理，可以解算出每一点正确的相位，然后由解算出的相位，进一步测算得出地面点到雷达的斜距以及地面点的

6、高程。可建立数字高程模型(DEM)。⑴2.D-INSAR的原理雷达差分干涉测量(D-InSAR)是以多幅SAR影像的数据來获取相位信息为信息源提取地表沉降变化的新技术。为获得地表形变信息，需要从获取的干涉相位信息屮去除参考地面的相位信息，即要对干涉相位信息进行差分处理。目前的差分方法有三种。①利用两幅雷达影像形成一个干涉影像对，生成数字高程模型(DEM),再将其与一个已有的参考数字高程模型进行差分以获得地表形变信息，即“两轨”法;②利用三幅雷达影像形成两个干涉影像对，利用一个地形干涉对的干涉相位从另外一个地形形变对

7、中去除地形影响，由此获得地表形变信息，即“三轨”法;③利用四幅雷达影像形成两个干涉影像对，类似“两轨”法，即“四轨”法。雷达差分干涉测量技术能够利用SAR影像获得厘米级的高精度三维形变，因此可以被用于大血积的形变测量以及DEM的修测与精化。因而，利用D-InSAR技术进行地表形变监测可以达到更好的效果。多幅雷达图像的二次差分干涉相位图可用于监测厘米级或更小的地球表面形变，以揭示许多地球物理现象，如地震形变、火山运动、冰川漂移、地面下沉以及山体滑坡等，D-INSAR的高分辨率和连续空间覆盖特征是已有监测方法如GPS等

8、所不具备的，因而D-INSAR被认为是前所未有的极具潜力的空间对地观测新技术。⑴二•INSAR的研究现状与发展趋势1.研究现状InSAR技术的应用主要体现在以下几个方面：①大规模的数字高程模型(DEM)的建立和地形制图：②地球表面形变场的探测，包括地震位移测量、火山运动监测、冰川漂移、地表沉降与山体滑坡等引起的地表位移监测；③森林调查与制图；④海洋测绘以及土