InSAR干涉测量解读

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