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1974年Graham首先提出合成孔径雷达干涉测量(InSAR)的概念,由于这一新技术具有全天候、全大时的工作特点和高精度定量对地测量的技术优势,目前己经发展成为对地观测和开展地球物理研究的重要工具。InSAR技术通过挖掘SAR遥感器在不同时间或空间位置针对地面同一区域所采集的SAR数据的相位差信息对地表高程和地表变形进行计算,其中的相位差信息就保存在应用干涉技术获得的干涉图中,干涉图本质上就是关于雷达与地面散射点之间距离变化的等值线图。该技术被广泛的应用到军事和国民经济建设中。
本文首先介绍了星载合成孔径雷达干涉测量二维成像技术的发展历程,简述了国内外有关干涉合成孔径雷达发展现状。论述了干涉合成孔径雷达三维成像的基本原理。分析了合成孔径雷达干涉测量系统模型,说明了星载InSAR获取地形信息的数据处理流程和合成孔径雷达差分干涉测量技术。
在实际应用方面,本文主要是针对欧空局提供的陕西省关中盆地ERS-1/2同一地区不同时间的雷达遥感影像,利用Atlantis开发的EarthView软什选抒重点地段开展以干涉雷达为主的地质灾害方法技术应用研究。完成干涉雷达图像数据处理利地面变形信息提取技术方法研究。研究的重点为干涉图的处理、分析解释方法,获取高精度DEM数据,并利用同一地区不同时相的ERS-1/2雷达遥感数据建立以干涉雷达技术为主的地质灾害监测技术体系框架。
文章共分五章,各章主要内容如下:
第一章主要介绍了研究的目的意义及主要内容和技术路线,概述了InSAR的国内外发展历史、研究现状,及InSAR影像提取DEM的优点及存在的主要问题。
第二章从SAR雷达影像的数据特点入手,概述了干涉数据的获取方式,详细地阐述了合成孔径雷达干涉测量(InSAR)及差分干涉测量(D-InSAR)的成像原理,并概述了星载合成孔径雷达获取地形信息的InSAR数据处理基本流程及InSARD-InSAR技术的应用方向。
第三章针对DEM获取的关键技术——相位解缠,本章从一维相位解缠开始分析并详细介绍了相何解缠的原理,简单介绍了相位解缠的基本方法及各方法的优缺点,概述了相位转化为高程的原理,并详细分析了D-InSAR获取地表形变信息的方法。
第四章对课题研究过程中要用剑的ERS-1/2卫星数据及EarthView InSAR软件作了简单的介绍,结合研究区实际情况利用EarthView DEM模块对数据进行了处理,以获得高精度的DEM。
第五章根据研究区实际情况,根据三轨差分原理对同一地区不同时间的雷达图像做了差分处理,分析差分处理结果,并结合实际情况分析了变形数据对研究区的重要意义。
第六章主要是对以上所做工作的总结,提出其中的缺点和不足。