InSAR干涉测量解读
insar的原理与应用领域
INSAR的原理与应用领域1. 引言合成孔径雷达干涉测量（Interferometric Synthetic Aperture Radar, INSAR）作为一种重要的遥感技术，具有高分辨率、全天候、全天时等优势，被广泛应用于地表形变、地震监测、冰川变化等领域。
本文将介绍INSAR的原理及其在不同应用领域的应用情况。
2. INSAR的原理INSAR利用雷达观测到的两次干涉图像，通过对比两幅图像的相位差，可以得到地表的形变和变化信息。
INSAR主要包括两个步骤：干涉图像生成和相位解缠。
2.1 干涉图像生成干涉图像生成是指通过两次雷达观测得到的相干图像，计算出相位差的过程。
这可以通过两种方式实现：•单频干涉：使用单个频率的雷达信号进行干涉处理，产生干涉图像。
这种方法简单、成本低，但信噪比较低。
•多频干涉：利用多个频率的雷达信号进行干涉处理，根据不同频率的相干图像计算出相位差，从而生成干涉图像。
这种方法可以提高信噪比，获得更高精度的结果。
2.2 相位解缠相位解缠是指将干涉图像中的相位差转换为地表形变或其他变化量的过程。
由于干涉图像中的相位差通常是在2π范围内变化的，需要进行相位解缠才能得到实际的形变或变化信息。
相位解缠是INSAR中的一个重要挑战，需要使用不同的解缠算法进行处理。
3. INSAR的应用领域INSAR技术在地球科学研究和应用中有着广泛的应用，下面将介绍其在地表形变监测、地震监测和冰川变化等领域的应用情况。
3.1 地表形变监测INSAR技术可以精确测量地表的形变，能够捕捉到毫米级的变化。
它被广泛应用于地质灾害的监测和预警，如地震、火山活动、岩溶塌陷等。
同时，INSAR还可以用于监测沉降、隆起、地下水抽取引起的地表变化，具有重要的地质工程和地下水管理价值。
3.2 地震监测地震是地球上常见的自然现象，INSAR技术可以提供高精度的地震监测能力。
通过不同时间的雷达观测，可以实时监测地震引起的地表位移，为地震研究和预警提供重要数据。
合成孔径雷达干涉测量概述
合成孔径雷达⼲涉测量概述合成孔径雷达⼲涉测量（InSAR）简述摘要：本⽂主要介绍了合成孔径雷达⼲涉测量技术的发展简史、基本原理、及其3种基本模式，并且对其数据处理的基本步骤进⾏了概述。
最后，还讲述合成孔径雷达⼲涉测量的主要应⽤，并对其未来发展进⾏了展望。
关键字：合成孔径雷达合成孔径雷达⼲涉测量微波遥感影像1.发展简史合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar，SAR）是⼀种⾼分辨率的⼆维成像雷达。
它作为⼀种全新的对地观测技术，近20年来获得了巨⼤的发展，现已逐渐成为⼀种不可缺少的遥感⼿段。
与传统的可见光、红外遥感技术相⽐，SAR 具有许多优越性，它属于微波遥感的范畴，可以穿透云层和甚⾄在⼀定程度上穿透⾬区，⽽且具有不依赖于太阳作为照射源的特点，使其具有全天候、全天时的观测能⼒，这是其它任何遥感⼿段所不能⽐拟的；微波遥感还能在⼀定程度上穿透植被，可以提供可见光、红外遥感所得不到的某些新信息。
随着SAR 遥感技术的不断发展与完善，它已经被成功应⽤于地质、⽔⽂、海洋、测绘、环境监测、农业、林业、⽓象、军事等领域。
L. C. Graham 于1974 年最先提出了合成孔径雷达⼲涉测量（InSAR ）三维成像的概念，并⽤于⾦星测量和⽉球观察。
后来Zebker、G. Fornaro及A. Pepe 等做出了进⼀步的研究,以解决InSAR 处理系统中有关基线估计、SAR 图像配准、相位解缠及DEM ⽣成等⽅⾯的问题。
⾃1991 年7 ⽉欧空局发射载有C 波段SAR 的卫星ERS- 1 以来，极⼤地促进了有关星载SAR 的InSAR 技术研究与应⽤。
由于有了优质易得的InSAR 数据源，⼤批欧洲研究者加⼊到这个领域，亚洲（主要是⽇本）的⼀些研究者也开展了这⽅⾯的研究。
⽇本于1992 年2 ⽉发射了JERS- 1，加拿⼤于1995 年初发射了RADARSAT，特别是1995 年ERS- 2 发射后，ERS- 1 和ERS- 2 的串联运⾏极⼤地扩展了利⽤星载SAR ⼲涉的机会，为InSAR 技术的研究提供了数据保证。
InSAR技术基本原理及其数据处理流程
关键词介绍
1、InSAR：干涉合成孔径雷达，一种利用卫星雷达数据进行地形测量和地表 形变监测的技术。
2、干涉测量：利用两束或多束雷达信号之间的相位差进行地形或地表形变 测量的方法。
3、地形测量：使用各种测量技术对地球表面进行测绘，生成地形图或其他 地形数据。
4、卫星定位：利用卫星导航系统确定地球上某点的位置坐标。
数字图像处理的基本步骤包括图像数字化、特征提取和模式识别等。
1、图像数字化
图像数字化是将现实世界的图像转换为数字信号的过程。在数字图像处理中， 首先要将图像通过相机、扫描仪等设备进行数字化，将其转换为计算机能够处理 的数字信号。
2、特征提取
特征提取是从数字化图像中提取出有用的特征信息的过程。这些特征可能包 括颜色、纹理、形状等，它们对于后续的模式识别和决策具有重要意义。
InSAR技术基本原理及其数据 处理流程
01 引言
03 参考内容
目录
02 关键词介绍
引言
InSAR，即干涉合成孔径雷达，是一种利用卫星雷达数据进行地形测量和地 表形变监测的技术。近年来，InSAR技术在地球科学、水文学、气象学等领域的 应用不断扩大。本次演示将介绍InSAR技术的基本原理及其数据处理流程，希望 帮助读者更好地理解这一技术。
2、车牌识别
车牌识别是数字图像处理技术在智能交通领域的应用。它通过计算机对输入 的车牌图像进行处理和分析，提取出车牌号码等信息，从而实现车辆的自动管理。 车牌识别技术广泛应用于停车场、高速公路收费站等场所，提高交通效率和管理 水平。
3.遥感影像处理
遥感影像处理是数字图像处理技术在地理信息科学领域的应用。它通过高分 辨率卫星影像等遥感数据，提取出地物的空间位置、形状、纹理等信息，从而为 土地资源调查、城市规划等领域提供数据支持。遥感影像处理技术广泛应用于地 理信息科学领域，为社会发展提供重要的数据支撑和技术保障。
InSAR干涉测量解析
二、InSAR基本原理及过程
二、InSAR基本原理及过程
真实孔径雷达向侧方发射由实际天线决定波束宽 度的脉冲电磁波，然后接收从目标返回的后向散射波。
目标的位置在距离向是反射脉冲返回先后排列记 录成像；在方位向则通过平台的前进，按平台行进的 时序成像。
二、InSAR基本原理及过程
InSAR
合成孔径雷达是在真实孔径侧视雷达的基础上发展起来 的一种高分辨率雷达。它在距离向上采用脉冲压缩技术来获取 高分辨率；在方位向采用合成孔径技术，不仅可以利用较短的 天线来获取高分辨率影像，而且克服了航高对方位向分辨率的 影响，极大地扩展了测试雷达的应用领域。
InSAR干涉测量
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一、InSAR概述 二、InSAR基本原理及过程 三、InSAR在摄影测量与遥感中的应用
一、InSAR概述
一、InSAR概述
InSAR
合成孔径雷达干涉测量技术（INSAR，Interferometric Synthetic Aperture Radar）是利用雷达成像传感器获取被测对象 具有相干性的复数图像信息，并通过图像配准、干涉图滤波、相位 解缠、基线估计、相位高程转换等处理环节，由干涉相位反演地形 信息或者形变信息的理论和技术。
三、InSAR在摄影测量与遥感中的应用
InSAR生成DEM——SRTM
SRTM系统获取的雷达影 像的数据量约9.8万亿字节，经 过两年多的数据处理，制成了 数字地形高程模型（DEM）。 SRTM产品2003年开始公开发 布，经历多修订，目前最新的 版本为V4.1版本。
三、InSAR在摄影测量与遥感中的应用
干涉图计算：根据匹配模型，对辅影像的复数值（包括振幅和相位）进行 重采样，并逐点把主影像的复数值和辅影像的复共轭相乘，计算出干涉相 位，该相位值为相位差的主值，并在[-π，π)区间内。
INSAR复习资料
一、概论1、合成孔径雷达干涉测量技术（INSAR）：利用雷达成像传感器获取被测对象具有相干性的复数图像信息，并通过图像配准、干涉图滤波、相位解缠、基线估算、相位高程转换等处理环节，由干涉相位反演地形信息或形变信息的理论和技术。
2、INSAR技术的应用：地形测绘、城市目标显示和城市形态分析、海洋表面状态监测、极地冰况监测（冰川研究）、农业和资源调查、地表变形监测等。
二、合成孔径雷达遥感基础3、平行于飞行方向，也就是沿航线方向上的分辨率称为方位向分辨率。
斜距：雷达到目标的距离方向，雷达探测斜距方向的回波信号。
地距：将斜距投影到地球表面，是地面物体间的真实距离。
4、SAR成像几何的参数：（1）入射角θ：雷达入射波束与当地大地水准面垂线的夹角。
局部入射角θ1：雷达入射波束与地面散射表面法线之间的夹角。
（2）视角φ：天线朝地面的垂直方向与天线朝入射点方向的夹角。
（3)俯角θd：天线沿水平方向与天线朝入射点的方向之间的夹角。
5、SAR影像的主要特性：（1）斑点噪声（2）多视处理（3）穿透性（4）具有几何特征由两个或两个以上频率相同、振动方向相同、相位差恒定的相干电磁波在空间叠加时，合成振幅为各个波的振幅的矢量和。
因此，会出现交叠区某些地方振动加强，某些地方振动减弱或完全抵消的现象，称之为干涉。
6、侧视成像的几何特征：阴影、透视收缩、顶底倒置透视收缩：到达斜面顶部的斜距与到达底部的斜距之差△R往往比地距之差（即水平距离之差）△X要小，在影像中斜面的长度被缩短了，这种现象称为透视收缩。
顶底倒置：从底部返回的信号先于顶部的信号部，相互位置互换，称为顶底倒置。
阴影：当雷达波束照射到有起伏的地面时，斜面的背后往往存在电磁波不能到达的区域，传感器也接受不到后向散射信号。
在影像中表现的亮度很低，称为阴影。
三、雷达干涉测量概述1、INSAR的基本原理：通过两幅天线同时观测（单轨道双天线模式），或两次平行的观测（单天线重复轨道模式），获得同一区域的重复观测数据，即单视复数（SLC）影像对；由于两副天线和观测目标之间的几何关系，同一目标对应的两个回波信号之间产生了相位差，由此得到的相位差影像通常称为干涉图，再结合观测平台的轨道参数和传感器参数等可以获得高精度、高分辨率的地面高程信息。
INSAR测量原理
INSAR测量原理
INSAR（Interferometric Synthetic Aperture Radar）即干涉合成孔径雷达，是一种用于测量地球表面形变的遥感技术。
INSAR利用雷达波束向地表发射电磁波，然后接收波回波。
通过对接收到的波形进行相位差分析，可以推断出地表形变的精细信息。
INSAR测量原理可以分为以下几个步骤：
1.发射和接收：
2.解调和配准：
主天线发射的雷达波束在与地表交互后，将回波接收到从天线。
解调过程中，从天线接收到的回波信号将与主天线发射的脉冲信号进行相乘，从而形成雷达幅度图像。
因为雷达波束是合成孔径的，所以得到的幅度图像具有很好的分辨率。
3.干涉形成：
使用两个INSAR雷达系统（主天线和从天线）同时记录地表的回波，可以将两个雷达数据进行干涉，以形成干涉图像。
干涉图像是由两个雷达数据的幅度和相位组成的图像。
其中，相位是非常重要的信息，可以用来提取地表形变的细节。
4.相位差分：
通过将两个雷达系统的干涉图像进行相位差分，可以得到一个新的图像，称为相位差分图像。
这个图像反映了地表形变的细微变化。
相位差分图像中的每个像素值都表示两个时间点之间的形变。
5.数据处理和解释：
得到相位差分图像后，需要进行复杂的数据处理和解释来提取地表形
变的信息。
首先，要进行相位的去除，去除造成相位差异的大气延迟、卫
星轨道和地表高度变化等因素。
然后，还需要进行数据的滤波、配准和形
变监测。
最后，利用数学模型和地球物理学原理，将形变监测结果与地质、地震学等领域的知识相结合，对地表形变现象进行解释。
雷达干涉测量原理
雷达干涉测量原理
雷达干涉测量（InSAR）是一种基于干涉原理的地面目标测量方法。
在合成孔径雷达成像（SAR）技术中，干涉测量是指将两幅或多幅干涉影像重叠起来，并利用相关技术将它们分离开来。
下面简要介绍 InSAR技术的基本原理。
雷达是一种电磁波，其波长比可见光的波长短得多。
由于波长短，雷达波在大气中传播时所遇到的反射、折射等损耗也很小。
这就使雷达在发射电磁波时，其能量能更集中地传送到地面目标上去，从而提高了雷达在空中发射信号的能量密度，使雷达具有更高的分辨率。
同时，由于它的传播速度较快，从而能缩短测距距离，提高测量精度。
根据干涉测量原理，如果在地面上某一点发射一束雷达波，它穿过空气时的传播速度约为3×108m/s~3×106m/s。
如果地面上某一点存在地面运动目标（例如汽车、飞机等），它发射一束雷达波后将会反射回来。
当这束雷达波和地面上某一点发出的雷达波相遇时，两束雷达波产生干涉（或称干涉），从而获得关于这一点的测量结果。
—— 1 —1 —。
INSAR
合成孔径雷达干涉测量技术干涉合成孔径雷达缩写为INSAR或IFSAR的，是雷达技术用于大地测量学和遥感。
这大地测量方法使用两个或两个以上的合成孔径雷达（SAR）图像变形或表面生成数字高程地图，用在不同的阶段返回到卫星的波[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]或飞机。
该技术有可能超过的天至数年的时间跨度来衡量变形厘米尺度的变化。
它的应用地球物理监测自然灾害，例如地震，火山爆发和山体滑坡，并在结构工程中，在特定的沉降和结构稳定性监测。
干涉图生产使用的ERS-2data从8月13日和1999年9月17日，横跨8月17日伊兹米特地震（土耳其）。
（美国宇航局/喷气推进实验室，加州理工学院）内容[ 1 ]∙ 1 技术o 1.1 合成孔径雷达o 1.2 阶段o 1.3 因素的影响相o 1.4 与InSAR技术难点∙ 2 产生干涉o 2.1 地面SAR干涉（TInSAR）o 2.2 软件o 2.3 数据源∙∙∙∙[ 编辑 ]合成孔径雷达特区幅度图像基拉韦厄（美国航天局/喷气推进实验室，加州理工学院）主要文章：合成孔径雷达合成孔径雷达（SAR）是一种形式的雷达，先进的雷达数据处理用来产生一个非常狭窄的有效梁。
它只能使用相对固定的目标，通过移动工具。
它是一种主动遥感- 天线传送然后被目标反射的辐射，而不是被动遥感，环境照明检测反射。
图像采集自然光照，因此独立和图像可以采取在夜间。
雷达采用的电磁辐射与微波频率，在典型的雷达波长的大气吸收是非常低的，意义的意见并不阻止云层。
[ 编辑 ]相相位差最特区的应用程序使用的回波信号的振幅，而忽略了相位数据。
然而，干涉使用反射辐射的阶段。
由于即将离任的波产生的卫星，被称为相，可以比较的回波信号的相位。
回波的相位取决于地面的距离，因为地面的路径长度和背面将组成一个整体数量的波长，加上一些波长的一小部分。
这是观察作为相位差或在返回波的相移。
卫星（即整个波长数）的总距离是不知道，但可以非常精确地测量波长的额外分数。
insar技术标准
insar技术标准
InSAR技术（合成孔径雷达干涉测量技术）是一种利用合成孔
径雷达（SAR）数据进行地表形变监测和地质灾害监测的技术。
目前，针对InSAR技术的标准主要包括以下几个方面：
1. 数据获取和处理标准，这些标准涉及到合成孔径雷达数据的
获取、预处理、配准、相干性计算、形变监测等方面，包括数据采
集的参数要求、处理流程、误差控制等内容。
2. 形变监测标准，这些标准主要涉及到地表形变监测的方法、
精度要求、数据解译等方面，包括监测结果的精度评定、监测时间
间隔、监测范围等内容。
3. 应用标准，这些标准主要涉及到InSAR技术在地质灾害监测、地质勘察、城市沉降监测等方面的应用要求，包括监测报告的编制、数据共享、监测结果的解释与应用等内容。
4. 数据共享和交换标准，这些标准主要涉及到InSAR数据的共
享和交换格式、数据元数据标准、数据存储与管理标准等方面，包
括数据格式要求、元数据规范、数据安全与权限管理等内容。
此外，国际上也有一些组织和标准化机构对InSAR技术进行标准化工作，例如国际标准化组织（ISO）和欧洲航天局（ESA）等。
这些标准对于推动InSAR技术的应用和发展具有重要意义，能够规范技术应用、提高监测精度、促进数据共享与交换，推动行业健康发展。
因此，了解并遵守相关的InSAR技术标准对于相关领域的从业人员和研究人员来说是非常重要的。
insar测量原理
insar测量原理InSAR测量原理引言：InSAR（干涉合成孔径雷达）是一种利用合成孔径雷达（SAR）技术进行地表形变测量的方法。
该技术通过对连续两次的雷达数据进行干涉处理，从而得到高精度的地形和地表形变信息。
本文将详细介绍InSAR测量原理及其应用。
一、InSAR基本原理InSAR测量原理基于雷达信号的相位差测量。
当雷达信号穿过大气层、地表和地下介质时，会受到不同的传播速度和路径长度的影响，从而导致信号的相位差。
利用InSAR技术可以测量相位差，进而推断地表形变和地形变化。
具体而言，InSAR测量原理包括以下几个步骤：1. 数据采集：使用合成孔径雷达获取两次不同时刻的雷达数据。
2. 数据预处理：对采集到的雷达数据进行预处理，包括去除大气延迟、校正地球表面形变等。
3. 干涉处理：通过将两次雷达数据进行干涉处理，得到相位差图像。
4. 相位解缠：对相位差图像进行相位解缠，得到地表形变或地形信息。
5. 形变分析：根据相位差图像或解缠后的相位信息，进行形变分析和解译。
二、InSAR测量的优势和应用InSAR测量具有以下优点：1. 高精度：InSAR测量可以实现亚厘米级的形变测量精度，对地表形变进行高精度监测。
2. 全天候性：InSAR测量不受天气条件的限制，可以在任何时间、任何天气下进行测量。
3. 高时空分辨率：InSAR测量可以获取高分辨率的地表形变信息，并可以实现大范围的监测。
4. 无接触性：InSAR测量是一种无接触的测量方法，不会对地表造成破坏。
InSAR测量在地质灾害监测、地下水资源调查、地壳形变监测等领域有着广泛的应用：1. 地质灾害监测：InSAR测量可以实时监测地震、火山喷发、滑坡等地质灾害的形变情况，为灾害预警和防治提供重要信息。
2. 地下水资源调查：InSAR测量可以监测地表沉降和隆起，从而推断地下水资源的变化，为水资源管理和保护提供参考。
3. 地壳形变监测：InSAR测量可以监测地壳的形变，包括地震引起的地表形变、构造运动引起的地壳变形等，为地质研究和地震预测提供重要依据。
合成孔径雷达干涉测量(INSAR)技术原理及应用发展
合成孔径雷达干涉测量（INSAR）技术原理及应用发展合成孔径雷达干涉测量（InSAR）技术近年来得到了较快的发展，这一技术也广泛的应用于国防建设与国民经济建设中。
文章结合作者实际研究，从InSAR 技术的自身优势与发展潜力出发，分析了其基本技术原理，并就InSAR技术在各个领域的实际应用进行了探讨，最后总结了其未来发展。
标签：合成孔径雷达；INSAR；技术原理；应用1 InSAR技术的优势与潜力合成孔径雷达干涉测量技术是近年来发展起来的空间对地观测新技术，这一技术主要是借助于合成孔径雷达SAR朝目标位置发射微波，之后接收目标反射回波，从而获得目标位置成像的SAR复图像对，如果复图像之间有相干条件，SAR复图像对共轭相乘后能够得到干涉图，结合干涉图相位值可以获得两次成像中存在的微波路程差，进而准确获得目标位置的地形地貌等情况。
利用InSAR技术成像的优势在于连续观测能力强、成像分辨率和精度高、覆盖范围较广、技术成本低等，在各个领域的应用也非常广泛，比如说DEM生成、地面沉降监测、火山或地震灾害监测、海洋测绘、国防军事等。
但是InSAR 技术测量的精准度往往会受到大气效应的影响，近年来新提出的散射体PS技术逐渐被越来越多的应用到其干涉处理的过程中，PS技术分析能够在长时间内保持相对稳定的散射体相位变化，即便是难以获得干涉条纹的状况下，也可以获得毫米级的测量精度，在很大程度上提高了干涉测量技术的环境适应能力，这也是这一技术研究过程中的一个重大突破，其拥有非常高的开发应用价值[1]。
2 InSAR技术的基本原理分析合成孔径雷达干涉测量技术是按照复雷达图像的相位值来计算出地面目标空间信息的技术，它的基本思想是：借助两幅天线进行同时成像或者单幅天线间隔一定时间重复成像，进而得到同一位置的复雷达图像对，因为两幅天线和地面目标之间的距离不一致，因此在复雷达图像对同名象点之间出现相位差，进而产生干涉纹图，其中的相位值代表两次成像的相位差测量值，两次成像的相位差和地面目标的空间位置之间的几何关系，结合飞行轨道的具体参数，便能够准确的计算出地面目标的具体坐标，进而让我们获得具有较强精准度的大范围数字高程模型。
《InSAR干涉测量》课件
反演模型
利用反演模型，将相位差转 换为目标的形变和位移信息。
ห้องสมุดไป่ตู้
干涉测量的技术挑战
• 影像配准和校正 • 相位不连续和整体偏移 • 气象影响和大气校正 • 地形变化和基准点选择
干涉测量的未来发展方向
技术改进
不断改进雷达设备和数据处理 方法以提高测量精度和时间分 辨率。
应用扩展
将干涉测量应用于更多领域， 如地下水资源调控和矿产资源 勘探。
干涉测量的原理
1 雷达波束干涉
通过发射雷达波束，接收经过多次反射后的多条波束，并进行相位差分析来获取目标的 相关信息。
2 相位差分析
通过测量同一点在不同时间的雷达干涉图像的相位差，可以推导出目标的形变、运动速 度等相关信息。
3 相关性分析
通过对不同地面区域之间的相干性进行分析，可以确定地表形变的相关区域。
数据分析
发展更高效的数据处理和分析 方法，实现对大规模数据的高 效利用。
1
数据收集
获取多个时间点的雷达干涉图像。
相位差分析
2
对每一对干涉图像进行相位差分析，
得到相位差图像。
3
形变计算
利用相位差图像计算目标的形变和位 移。
干涉测量的数据处理方法
多时相合成
将多个时间点的雷达干涉图 像合成一张图像，提高图像 清晰度和分辨率。
相位滤波
通过对相位差图像进行滤波 处理，去除噪声和干扰，提 高测量精度。
干涉测量的应用领域
地质灾害监测
通过监测地表形变，可以预测和预警地质灾 害的发生，减少损失。
城市监测规划
通过监测城市地表的形变和沉降，可以规划 城市建设和地下管网。
水文学研究
通过测量地表形变，可以研究地下水流动和 水文循环。
InSAR技术
差分干涉测量的原理
如图所示，S．、S2和 S3分别为卫星三次对同一地 区成像的位置(即成像时雷达 天线的位置)。则经相位干涉 处理，由S。和S2可生成一 幅干涉图，s，和S 可生成 另一幅干涉图，利用这两幅 干涉图进行差分处理，即所 谓的差分雷达干涉测量。
差分干涉测量的原理
两轨法 其基本思想是利用已知的外部DEM
– 实孔径雷达， << L，单程波束宽度 =>单程切
向分辨力
ra,3dB
R3dB
0.88R
L
ra,4dB
R4dB
R
L
– 非聚焦处理：平面波相参积累
– 聚焦处理：球面波相参积累，ra 与 R 无关
第6章合成孔径雷达SAR
非聚焦处理
• 非聚焦处理：平面波相参积累
– 收发双程相位差
(x)
2 2
x sin
利用GPS技术对InSAR的数据进行精确的 几何定位。
利用永久性反射体，在雷达影像上生成 地物明显的特征点，利用GPS精确测定这些 点的三维坐标，作为控制点校正雷达影像 的几何变形误差和一些系统误差。
第6章合成孔径雷达SAR
简介
• 简介（续）
– 相参积累无需多个阵元同时发射和接收
– 合成孔径天线：运动小天线多脉冲相参积累， 能获得沿运动轨迹的等效长线阵的方位（切向） 分辨力。采用该技术的机载（空载）雷达称为 合成孔径雷达（SAR）
可知，如果知道天线位置（H、B、 a）和雷达系统参数就能计算高程值， 进而生成DEM。
从干涉图中得到的相位差只是主值，要得到真实的 相位差，就要在相位差上加上或减去2π的整数倍， 类似于GPS中的整周模糊度的确定。
相位解缠的两类方法：基于路径控制的积分法（积 分路径包含的残数为0），基于最小二乘的整体求 解算法。
insar stacking原理
insar stacking原理
InSAR又称合成孔径雷达干涉测量，是一种用于测量地表形变的技术。
它是通过比较两个或多个雷达图像的相位差异来测量地表形变的。
InSAR stacking是一种处理InSAR数据的方法，可以从多个InSAR 数据集中提取出更准确的地表形变信息。
InSAR stacking的基本原理是将多个InSAR数据集叠加起来，以提高测量的精度和可靠性。
这个过程需要使用多个InSAR图像，并将它们配准到同一地形上。
在配准完成后，从每个InSAR图像中提取相位信息，并将它们叠加在一起。
叠加后的相位信息可以揭示出地表形变的更加准确的信息。
应用于地表形变监测中，InSAR stacking可以提高地表形变的分辨率和精度，并且可以消除由于天气和其他干扰因素引起的干扰。
InSAR stacking也可以提供更大的地表覆盖面积，以便更好地监测大范围的地表形变。
然而，InSAR stacking也存在一些问题，例如在地形复杂的区域中，多个InSAR图像的配准可能会存在一些误差。
此外，在长时间的监测过程中，由于多种因素的干扰，如地外干扰、大气干扰、系统误差等，InSAR stacking的精度也会受到一定的影响。
总之，InSAR stacking是一种有效的处理InSAR数据的方法，可以提高地表形变监测的精度和可靠性。
它在地震、火山、地面沉降等领域中得到广泛的应用，对于研究地球表层运动和地质灾害等具有重要的意义。
《第六章差分干涉DInSAR和相干目标干涉测量》
InSAR基本原理
模糊高度：相位变化2π对应的高程变化
• 模糊高度越小，反演DEM的高程精度越高；模糊高度越大，反演DEM的高程精度越低。 • 模糊高度与垂直基线距成反比：垂直基线距越大，模糊高度越小；垂直基线距越小，模
糊高度越大。但实际上垂直基线距不可能无限大，因为存在极限基线距的限制 • 模糊高度与雷达波长成正比：波长越小，模糊高度越小；波长越大，模糊高度越大
InSAR的作用
获取地形高程信息，DEM； 测量地表微小形变
——火山，地震，滑坡，冰川监测
差分干涉SAR测量（DInSAR）
S
A
R 差 分 干 涉 测 量
平地
地形 地表形变
def
4
d
在InSAR处理基础之上，消除地形相位，获得地 表形变相位信息。
两轨法，外来DEM模拟干涉相位，获得地形相位信息
在DEM和主辅图象轨道参数的支持下，进行干涉相位的模拟。
41
A2 B||
B
A1
α1
α2
A3 B'
R2
1
4
B||
4
Rd
4
B sin(1
1)
4
Rd
2
4
B||
4
B sin( 2
2)
R3
Z
R1
P
三轨法
d
1
B|| B||
2
4
Rd
用“去平地”相位重新表示得
d
f1
B B
f2
张北-尚义地震
About 80% houses in VIII intensity region were destroyed due to their poor quality of constructions, which were mostly made of rubles or adobe walls.
insar技术标准 -回复
insar技术标准-回复INSAR（Interferometric Synthetic Aperture Radar）技术是一种利用合成孔径雷达干涉测量地表变形的方法。
INSAR技术标准是指在INSAR 数据处理、数据质量评估、解释和应用方面的准则和规范。
本文将以INSAR 技术标准为主题，详细介绍INSAR技术的原理、数据处理、质量评估以及应用。
第一部分：INSAR技术原理INSAR技术主要利用合成孔径雷达（SAR）成像原理和干涉原理来获取地表变形信息。
合成孔径雷达通过连续的雷达脉冲波束扫描，获取地面散射数据，然后进行相位解析和干涉处理，获得地表的形变信息。
第二部分：INSAR数据处理INSAR数据处理涉及数据获取、预处理、测量相位差、形变计算和初始化等步骤。
首先，进行数据获取，包括雷达影像获取和测区地形信息获取。
然后，对原始数据进行预处理，包括去噪、大气改正和地形改正。
接下来，通过干涉处理计算相位差，得到地表形变信息。
最后，进行初始化，将相位差转化为形变信息。
第三部分：INSAR数据质量评估INSAR数据质量评估主要涉及相位不连续、多次反演和误差分析等方面。
相位不连续是指地面散射信号的相位在测量过程中出现跳跃，导致形变结果不准确。
多次反演是指通过多次INSAR观测获取相位信息，以提高数据的可靠性和精度。
误差分析是对INSAR数据处理和形变计算中可能出现的误差进行评估和校正，以提高数据质量。
第四部分：INSAR技术应用INSAR技术在地壳形变监测、地质灾害监测和沉降监测等方面有广泛的应用。
在地壳形变监测方面，INSAR技术可以实时监测地震前后的地表形变情况，提供地震活动信息；在地质灾害监测方面，INSAR技术可以实时监测山体滑坡、地面沉降等灾害，提前预警；在沉降监测方面，INSAR技术可以监测油田、矿山和城市发展过程中的地面沉降情况。
总结：INSAR技术标准涉及INSAR技术的原理、数据处理、质量评估和应用等方面。
浅谈InSAR地面沉降监测
浅谈InSAR地面沉降监测合成孔径雷达干涉测量（InSAR）是近几十年来迅速发展起来的且具有很大应用潜力的一种对地的观测技术，是以合成孔径雷达复数据提取的相位信息为信息源，获取地表三维信息与变化信息的一项技术。
与传统的获取DEM的方法相比，InSAR技术在获取DEM方面具有全天候、全天时、大范围、高精度等优点，因此它被广泛应用于各种领域，如地形测量、地震探测、火山运动等。
标签：InSAR DEM 影像配准基线估计相位解缠1 InSAR概述、意义及在DEM获取中存在的问题1.1 合成孔径雷达干涉测量概述合成孔径雷达干涉测量（InSAR）是发展于20世纪60年代末且应用前景巨大的一种对地观测技术。
它整合了合成孔径雷达成像原理和干涉测量技术，以合成孔径雷达复数据提取的相位信息为信息源，通过利用传感器高度、雷达波长、波束视向及天线基线距间的几何关系可以精确地测量出地表上某一点的三维空间位置与变化信息。
1.2 研究InSAR提取DEM的意义数字高程模型是科研人员研究地表形状、地貌构造的有效方法，在地质、地形、水文、自然灾害监测等领域有重要的作用。
另外，我国不仅有辽阔的国土面积，而且地形复杂多样，在部分地区如沙漠、高山等测区通过传统方法获得高精度的DEM比较困难，所以，InSAR技术必将在提取DEM的过程中会扮演越来越重要的角色。
1.3 InSAR在DEM获取中存在的问题InSAR技术提取DEM的数据处理一般理论研究在国外已经趋于完成，但在国内仍然还处在研究起步阶段，还有许多关键问题需要解决，如时间引起的去相关现象对干涉效果的影像、影像处理与分析工具等。
2 InSAR作业原理2.1 干涉测量模型雷达干涉测量方式一般有交轨干涉测量、顺轨干涉测量和重复轨道干涉测量3种，其中，交轨干涉测量和顺轨干涉测量属于双天线系统，而重复轨道干涉属于单天线系统。
2.2 基本原理图2-1为重复轨道干涉测量成像的示意图，卫星通过一部天线对地面同一点P进行两次近平行的观测，获取P点的复图像对。
insar技术基本原理
insar技术基本原理InSAR技术基本原理InSAR（Interferometric Synthetic Aperture Radar）是一种利用合成孔径雷达（SAR）数据进行干涉分析的技术。
它通过测量地表的微小形变来研究地壳运动、地震活动、地表沉降等现象。
本文将介绍InSAR技术的基本原理及其应用。
一、基本原理InSAR技术利用SAR雷达的发射和接收信号之间的相位差来测量地表的形变。
其基本原理如下：1. SAR数据获取：SAR雷达通过发射电磁波并接收反射回来的信号，可以获取地表的雷达影像数据。
这些数据包含了地表的散射特征和相位信息。
2. 干涉处理：通过对两幅SAR影像进行干涉处理，可以得到相位差图。
干涉处理是指将两幅雷达影像进行配准，并计算出它们之间的相位差。
3. 相位解缠：由于相位差的范围通常超过了2π，需要进行相位解缠来得到准确的相位信息。
相位解缠是指将相位差转换为真实的位移信息。
4. 形变分析：通过对相位差图进行解缠，可以得到地表的形变信息。
形变信息可以用来研究地壳运动、地震活动、地表沉降等现象。
二、应用领域InSAR技术在地球科学、环境监测和灾害预警等领域有着广泛的应用。
以下是几个常见的应用领域：1. 地壳运动监测：利用InSAR技术可以监测地壳的水平和垂直运动。
这对于研究地震活动、构造运动以及地壳变形等现象非常重要。
2. 地表沉降监测：InSAR技术可以监测地表的沉降情况，例如城市地下水开采导致的地表下沉、地铁施工引起的地表沉降等。
这对于城市规划和地下工程的安全非常关键。
3. 灾害监测与预警：InSAR技术可以用于监测地质灾害，如火山喷发、地震发生前的地表形变等。
这有助于提前预警，减少灾害对人类和环境的影响。
4. 气候变化研究：通过监测冰川、冻土和海洋等地表特征的变化，InSAR技术可以提供关于气候变化的重要信息，对于研究全球气候变暖等问题具有重要意义。
三、发展趋势随着卫星遥感技术的不断发展，InSAR技术的应用也越来越广泛。
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二、InSAR基本原理及过程
二、InSAR基本原理及过程
真实孔径雷达向侧方发射由实际天线决定波束宽 度的脉冲电磁波，然后接收从目标返回的后向散射波。 目标的位置在距离向是反射脉冲返回先后排列记 录成像；在方位向则通过平台的前进，按平台行进的 时序成像。
二、InSAR基本原理及过程
InSAR
合成孔径雷达是在真实孔径侧视雷达的基础上发展起来 的一种高分辨率雷达。它在距离向上采用脉冲压缩技术来获取
一、InSAR概述
InSAR的发展方向
1.组网、编队InSAR 2.高分辨率、大幅宽
3.多极化InSAR
4.双\多（天线）基线InSAR 5.多波段InSAR
6.阵列SAR
7.小型化、轻型化 8.InSAR图像超分辨率
一、InSAR概述
D-InSAR
D-InSAR（Different InSAR，差分干涉）技术是在InSAR的基础上发 展起来的，它以合成孔径雷达复数据提供的相位信息为信息源，可从包含 日标区域地形和形变等信息的一幅或多幅干涉纹图中提取地面目标的微小 形变信息。D-InSAR具有高形变敏感度、高空间分辨率、几乎不受云雨天 气制约和空中遥感等突出的技术优势，因而有人认为它是独特的基于面观 测的空间大地测量新技术，可补充已有的基于点观测的低空间分辨率大地 测量技术如全球定位系统（GPS）、甚长基线干涉（VLBI）和精密水准等， 从而可以揭示出更多的地球物理现象，最终为地球物理学提供一种全新的 动态研究途径。
三、InSAR在摄影测量与遥感中的应用
InSAR生成DEM——SRTM
SRTM(ShuttleRadarTopographyMission)即航天飞机雷达地形 测绘使命。航天地形测绘是指以人造地球卫星、宇宙飞船、航天飞 机等航天器为工作平台，对地球表面所进行的遥感测量。以往的航 天测绘由于其精度有限，一般只能制作中、小比例尺地图。SRTM则 是美国太空总署（NASA）和国防部国家测绘局（NIMA）以及德国 与意大利航天机构共同合作完成联合测量,由美国发射的“奋进”号 航天飞机上搭载SRTM系统完成。本次测图任务从2000年2月11日开 始至22日结束，共进行了11天总计222小时23分钟的数据采集工作， 获取北纬60度至南纬56度之间总面积超过1.19亿平方公里的雷达影 像数据，覆盖地球80%以上的陆地表面。
R2 R2 B2 2RB cos
R 2 B 2 ( R R) 2 cos 2 RB B R 2 arccos( ) B 2 R 2 RB
R'
R
R
h
P
二、InSAR基本原理及过程
InSAR处理流程
SLC主影像 SLC辅影像 去平地效应
图像粗匹配 预滤波
InSAR干涉测量
xxx
一、InSAR概述 二、InSAR基本原理及过程 三、InSAR在摄影测量与遥感中的应用
一、InSAR概述
一、InSAR概述
InSAR
合成孔径雷达干涉测量技术（INSAR，Interferometric Synthetic Aperture Radar）是利用雷达成像传感器获取被测对象
具有相干性的复数图像信息，并通过图像配准、干涉图滤波、相位
解缠、基线估计、相位高程转换等处理环节，由干涉相位反演地形 信息或者形变信息的理论和技术。
一、InSAR概述
InSAR的特点
1.全天时（能够根据自己的需求发射电磁波） 2.全天候（波长短、穿透能力强）
3.高精度
4.自动化、快速 5.大区域获取DEM能力
三、InSAR在摄影测量与遥感中的应用
雷达遥感干涉测量分为雷达干涉测量和差分干涉测量两 种。雷达干涉测量主要应用于光学遥感图像难以获得的地区进 行地形测量，以建立DEM；而差分干涉测量可用于获得厘米 级的高精度三维形变，可用于DEM修测与精化、地壳变形、 地面沉降、滑坡、火山变形和冰川移动等较大面积的测量，再 用GPS高精度差分方法取得若干监测点的变形值作为控制， 可获得较好的效果。
三、InSAR在摄影测量与遥感中的应用
三、InSAR在摄影测量与遥感中的应用
InSAR的应用
三、InSAR在摄影测量与遥感中的应用
随着InSAR技术的不断发展和完善，其应用领域也在不断 扩大。如今，InSAR技术已在地形测绘、城市目标显示和城市 形态分析、海洋表面状态检测、极地状况检测、农业和资源调 查、地表变形检测等领域发挥越来越大的作用、
质量图计算
干涉图滤波
残差点统计
相位解缠
图像精匹配
干涉图
基线估计
DEM重建、正射影像制作
二、InSAR基本原理及过程
复影像匹配：对于SAR单视复影像，需要进行影像匹配，是同一地面点在 两幅SAR影像中的像点对应起来。 干涉图计算：根据匹配模型，对辅影像的复数值（包括振幅和相位）进行 重采样，并逐点把主影像的复数值和辅影像的复共轭相乘，计算出干涉相 位，该相位值为相位差的主值，并在[-π，π)区间内。 干涉图滤波：包括干涉图生成前的预滤波和干涉图滤波两部分。预滤波是 针对主辅影像进行的，干涉图滤波是针对干涉图进行的。它们的共同目的 是对干涉图进行去噪处理，以减小相位解缠的难度。
二、InSAR基本原理及过程
去平地效应：平地效应指平地相位在干涉条纹中所表现出来的随距离和方位的 变化而成的周期性变化的现象。
相位解缠：干涉图中的干涉相位为相位差的主值，为了获取地面高程信息，必 须解相位模糊，求出相位差的真值。相位解缠被认为是干涉处理的又一难点， 其方法很多。 基线估计：在InSAR中，天线的基线长度和基线与水平方向的夹角是必不可少 的重要参数。基线估计对最后高程的影响很大，通常由于基线估计的不精确性 会在最后生成的DEM中产生明显的“斜坡”效应。主要采用的方法是根据星历 参数进行估计，或者用一定数量的地面控制点根据SAR图像的构像模型，解算 轨道参数来估计基线。
高分辨率；在方位向采用合成孔径技术，不仅可以利用较短的
天线来获取高分辨率影像，而且克服了航高对方位向分辨率的 影响，极大地扩展了测试雷达的应用领域。
二、InSAR基本原H R cos
A2
B
A1
R
90
在三角形 A1 A2 P中