赴意大利参加国际研讨会总结报告

赴意大利参加国际研讨会总结报告

“2009年合成孔径雷达干涉测量技术及应用国际研讨会”于2009年11月29日－12月4日在意大利举行。中国测绘科学研究院派员赴意大利参加了此次会议。现将参会情况总结如下：

一、会议概况

合成孔径雷达干涉测量技术及应用会议是由欧洲航天局（ESA）主办的在此领域最高水平的国际会议，该会议每两年举办一次，会议地点都设在位于意大利弗拉斯卡迪（Frascati）市的欧洲航天局本部，其目的是交流合成孔径雷达干涉测量（INSAR）技术的最新研究成果，促进INSAR技术的大范围应用。会议的主要参加人员为ESA资助的INSAR研究项目的负责人及参加人、各国、欧盟及国际空间组织的代表。我院参加了由ESA资助的“INSAR技术在中国西部测图工程中的应用”的龙计划研究项目，因此受邀参加此次会议。

二、主要议题

本次会议共包括8个全会单元和4个平行会议单元。4个平行会议单元都集中在会议的第3天，在两个会场同时进行，都是有关合成孔径雷达差分干涉测量（D-INSAR）技术的，主题分别是：永久散射体

干涉测量，先进的INSAR技术，INSAR与冰/雪监测，INSAR与火山监测。8个全会单元的主题分别是：

1. INSAR技术概况；

2. INSAR中大气影响的消除；

3. INSAR在地震与地球动力学中的应用；

4. INSAR在最近的意大利阿奎拉地震中的应用；

5. 差分干涉测量技术；

6. 专题制图与DEM；

7. 地表沉降与滑坡监测；

8. 未来的干涉雷达系统与传感器。

三、主要内容

合成孔径雷达干涉测量技术及应用会议历来被认为是合成孔径雷达干涉领域最重要的国际会议。本次会议也不例外，会议上的报告汇集了自2007年会议以来在此领域最重要的技术进步和应用实践。总结来说，以下方向是近年来国际上最前沿技术与应用发展的趋势：

1. INSAR已经成为研究火山和地震的最重要观测手段

火山和地震都是灾害性事故，利用SAR全天候/全天时的优势可以获取地震/火山爆发前、中、后等不同时期的影像，利用干涉技术能获得不同时间段内的形变，利用INSAR获取的形变资料作为输入和约束，可以大幅提高地震/火山形变反演的精度，从而更准确地描述这些灾害的孕灾和成灾机制，为研究地球内部结构服务。

2. 高分辨率INSAR技术具有优势

传统的INSAR技术大都是基于ERS/ENVISAT SAR影像，分辨率为20米，目前新一代的雷达卫星如TerraSAR-X， CosmoSkyMed等具

有3米乃至1米的分辨率，利用这些高分辨率影像能获得更为细致的形变信息。如，利用ENVISAT数据能获得城市区域建筑群的形变信息，而利用TerraSAR-X则可以获得单个建筑的形变信息。

3. SAR层析成像技术（SAR Tomography）是未来几年的尖端技术

传统的INSAR或DINSAR技术只能获得表面的信息，即表面的高程或形变。SAR层析成像技术利用空间中不同位置获取的多个SAR影像构成在垂直方向的合成孔径，从而获取反射目标在不同高度的信息，实现真正的三维成像。利用SAR层析成像技术，森林高度估计、植被下的地形测量、土壤湿度、冰层厚度估计等领域将会取得远超目前的精度，并可实现这些领域的产业化应用。

4. 综合利用多种手段进行大气参数估计

大气不均匀造成的影响一直是传统INSAR处理中最难以解决的问题。利用GPS信号反演电离层大气水汽模型或者利用数值天气预报模型反演大气水汽参数，并将这些结果直接应用于INSAR处理中，这些先进技术已在多个实验中取得了良好效果。

5. Tandem-X计划将产生全球高精度的DEM

利用重复轨道INSAR技术生产DEM一直没有在实际中得到大范围应用，最主要的原因是重复轨道INSAR技术极易受成像环境改变的影响，从而导致INSAR影像失去相干性。但是区域或全球DEM在许多方面都有强烈的需求，9年前SRTM计划生成的全球DEM数据（90米分辨率）如今已在世界各国各领域得到广泛使用就是明证。Tandem-X计划是在现有的TerraSAR-X基础上，再发射一颗与它具有完全一样性质的第二颗卫星Tandem-X，两颗卫星以相隔一分钟的间隔对同一区域成像，基线严格控制。Tandem-X卫星将于明年年初发射，Tandem-X计

划将会获得全球覆盖的分辨率12米、垂直精度10米的高精度DEM。

6. 哨兵计划延续欧洲航天局C波段卫星雷达系统

欧洲航天局的ENVISAT卫星将于2010年10月停止工作，至此，从1991年欧洲航天局发射ERS-1卫星算起，历经1995年发射的ERS-2，2002年发射的ENVISAT，欧洲航天局已经连续提供了全球18年的C波

段卫星雷达数据，这些数据对于促进合成孔径雷达遥感技术的发展和应用研究起了至关重要的作用。在目前广泛使用时间序列INSAR 数据分析中，ERS-1/2、ENVISAT SAR数据是最主要的数据源。为了延续C波段卫星雷达观测，欧洲航天局计划于2012年发射哨兵-1A （Sentinel-1A）卫星，该卫星将保持ENVISA T ASAR传感器的特性，每12天覆盖全球一次，两年后再发射哨兵-1B卫星，实现每6天覆盖全球一次。目前欧洲航天局正在开展基于Sentinel-1A模拟数据的科学研究。

四、几点思考

纵观SAR遥感技术及卫星系统发展的历史，可以看出，以欧洲航天局为代表的欧洲完全居于世界领先，甚至领先于美国。除了航天飞机SAR计划外，美国从未发射过SAR遥感卫星（不包括军用的）。许多SAR遥感领域划时代的技术和应用也都是由欧洲科学家率先提出和实现的。

作为正在崛起的大国，中国的SAR遥感水平距离欧洲还有实质性的差距。值得庆幸的是，我国已经公布的资源和环境卫星发展规划中都包括SAR卫星。但是，在我国的SAR卫星发射后如何迅速推动其数据的广泛使用是一个非常关键的问题。合成孔径雷达的概念和技术是上世纪50年代初由美国科学家首先提出的，而欧洲航天局之所以能在近20年的时间内一直保持对美国的优势，一个重要原因就是欧洲航天局的ERS-1/2、ENVISAT SAR数据18年来一直近于免费地为全世界的