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目前，合成孔径雷达干涉测量技术已经成为近年来微波遥感发展的一个重要方向，是国际遥感界的一个研究热点，它的出现大大地扩展了SAR的应用领域，它能够获取高精度的地形信息，同时还可以监测陆地表面和冰雪表面的微小地形变化信息，监测的时间间隔从几天到几年，可获得全球高精度的(毫米级)、高可靠性的(全天时、全天候)地表变化信息。基于干涉雷达基础上发展起来的雷达差分干涉测量技术对动态变化的高灵敏度、高空间分辨率及宽覆盖率使得这种技术在探索地球物理现象时具有无可比拟的优越性。它给传统雷达地质遥感的研究和发展注入了新的活力，在火山监测、地表下陷、山体滑坡监测和地震形变监测等方面具有重要的研究意义。
陕西省关中盆地是由河流冲积和黄土堆积形成的，地势平坦，土质肥沃，水源丰富，机耕、灌溉条件都很好，是陕西自然条件最好的地区，号称“八百里秦川”。但是近年来，关中盆地的地下水水位也呈下降态势，2002年的平均降幅在0.50米～1.50米之间。地下水位下降，会引发地面沉降、岩溶塌陷、海水入侵、生态环境恶化等问题。
而云南省红河州则我国地质灾害发生较为频繁的地区之一。它主要受三个方面的影响，一是地形地貌及地质条件，二是降雨及强度，三是人类活动强度。据调查，红河州地质灾害已知灾种有近30种，其中以山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷和沉降、地裂缝等突发性地质灾害为甚，是一个地质灾害高发的地区。据资料显示，建国以来至20世纪80年代的近40年间，该州因地质灾害造成的直接经济损失为2亿元。从1988年至2001年的15年间，地质灾害造成的直接经济损失就达6亿元。然而仅2002年一年，因地质灾害造成的直接经济损失就达1亿元。地质灾害已经在红河州形成一条急剧上升的灾损曲线。
基于上述两个地区的情况，本文在陕西省关中盆地和云南省红河州选择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和高精度地面变形三维信息的提取技术方法研究。研究的重点为雷达原始数据成像处理、影响因素分析，干涉图的处理、分析解释方法和技术问题，建立以干涉雷达技术为主的地质灾害监测技术体系框架。
论文主要分为五章，具体内容为：(1)第一章综合回顾了雷达干涉测量技术的发展历程，对其应用领域及国内外研究现状进行较为详细的综述。雷达干涉测量技术的研究大致经历了起步、早期研究及快速发展三个阶段，自1991年7月欧空局(ESA)发射载有C波段SAR系统的卫星ERS-1以来，极大地促进了InSAR技术的研究与应用。目前，该技术已经可以应用到包括数字高程图的获取及地形图的绘制、形变监测、冰川研究、土地利用分类及海洋表面监测等多个领域。
(2)第二章对雷达数据的成像处理作了详细的分析。通过对ERS原始卫星数据的处理，验证在不同的参数下，成像的规律、区别及适用范围，以便根据不同的应用领域，选择合适的处理方法生成干涉纹图，进行深入的分析。
对于雷达数据的成像处理一般可简单的将其分为距离向和方位向压缩两大步骤，目前有多种算法，可实现雷达数据的成像处理。例如，距离—多普勒成像处理方法、解斜坡成像处理方法、阶梯变换成像处理方法以及Chirp-Scaling成像算法等。每一种算法的处理过程不尽相同，可根据不同的成像要求进行选择。
而在成像处理过程中，不同的成像处理参数会对成像结果产生不同程度的影响，例如：增加重采样处理过程中像元间隔大小，会使处理后的影像变得平滑，目标更易识别；改变处理过程中的窗函数类型会带来不同峰值的旁瓣；对雷达数据进行多视处理可以有效的降低斑点噪声等等。
(3)第三章主要研究干涉雷达几何原理、数据处理和分析方法，对InSAR数据的复图像配准、干涉纹图噪声抑制、相位解缠等关键技术的算法进行研究与总结。并且选择了两对ERS影像进行了干涉处理，初步得到了数字高程模型。
对于雷达图像的配准重点在于控制点的选取上，选定的方法主要有三种：相关系数法、相位差平均梯度函数法和最大频谱法。当对复雷达影像进行精确的配准后，将两幅图像上对应象素值进行共轭相乘就可得到相应的干涉纹图。形成干涉图之后和相位展开之前，还有很多工作要做，其中主要包括平地效应消除和滤波。目前降噪滤波方法有很多，例如：多视平滑滤波、中值滤波、利用相干系数的加权滤波及自适应滤波方法等等。
复SAR影像对经过精细配准、干涉处理后得到干涉纹图，干涉纹图中的相位是真实相位的主值，称之为缠绕相位。要得到真实相位值必须对每个相位值加上2π的整数倍，将相位由主值或相位差值恢复为真实值的过程统称为相位解缠(phaseunwrapping)。相位解缠是InSAR成像处理中最关键的问题之一，其质量高低直接影响地形高度图的精度。二十多年以来，国内外许多学者提出了很多相位解缠算法，这些算法基本可以分为二大类：路径跟踪和最小二乘法。各种算法都有其自身的优缺点，也各自适用于特定类型的数据，因此算法的选择应根据实际情况而定。但是，目前现有的算法还存在一系列问题，例如如何判断相位解缠结果的一致性和精确性，因为在很多情况下，参考的DEM数据是不存在的，因此必须对原有这些算法进行改进，以便提高相位解缠的精度。
(4)第四章首先对InSAR技术在监测地质灾害中应用的领域及研究现状进行了比较详细的说明，随后比较说明了利用该方法的优势及监测方法，初步建立以干涉雷达技术为主监测地质灾害的应用技术体系框架，最后特别针对在滑坡监测过程中存在的困难进行了分析，以便在监测过程中作到扬长避短。
到目前，国内外已经有多个国家和地区开展了基于InSAR技术的地质灾害监测研究，特别是在地面沉降、火山、地震及滑坡等监测方面，并取得了较为理想的结果，加上雷达卫星与其它卫星相比所具有的一些独特优势，使得InSAR技术在地质灾害的监测中发挥了越来越重要的作用。对于利用原始SAR数据进行灾害监测大致需经过以下几个步骤：
●选择合适的雷达卫星，根据滑坡发生的时间选取三景SAR数据，其中包括两景重复时间间隔尽量短(不含形变，如ERS-1/2Tandem方式，重复间隔仅一天)的两个SAR影像，获得相应雷达数据。
●选择合适的成像算法、参数对三景雷达数据进行成像处理，生成SLC图像。
●利用三轨法对三景SLC影像进行处理，生成研究区的形变图。
●将形变图投影到地理坐标系中，最后根据相应的基线参数及几何关系计算垂直位移量和水平位移量。
虽然InSAR技术在灾害监测方面具有很多优势，但是由于滑坡灾害本身所具有的特殊性，因此与其它类型的地质灾害相比，在具体应用时还存在一定的困难，需要更深入的分析研究。
(5)第五章则在陕西省关中盆地和云南省红河州选择重点地段开展以干涉雷达为主的灾害方法技术应用研究，开展监测示范应用研究，通过选择ERS-1/2两颗卫星的数据，得到相关的干涉图。利用雷达数据处理软件，对干涉图进行滤波及相位解缠，最终得到灾害发生地的绝对相位变化，即地表形变。在本章的最后还对干涉雷达在地质灾害监测中的应用效果进行了评价，对利用InSAR技术来监测灾害的有利和不利因素及前景进行深入的研究，为今后进一步开展应用研究打下理论和技术基础。
在具体数据处理时，首先对选取的原始数据进行成像处理。在成像处理过程中，采用加拿大Earthview公司的Earthview3.1雷达数据处理软件中APP成像处理模块进行处理，为了获取高分辨率的图像，采用单视处理，最终生成了SLC图像。然后，再利用EarthviewInSAR3.1软件及三轨道法对数据进行处理，利用一个影像对生成DEM，从其他的干涉纹图消除DEM影响，得到形变信息。
经过20多年的发展，InSAR数据的处理方法及理论已经日趋完善，形成了一套比较完整的处理流程，且可根据不同的要求选择合适的处理算法。加上近年来，已经有不少国家相继发射了或准备发射一些先进的雷达卫星系统，它们都充分考虑了SAR干涉测量的应用，为更有效的利用InSAR技术提供了可能。基于此，InSAR技术的应用领域也在不断的扩大，特别是在地质灾害的监测中，显示出了巨大的潜力，弥补了传统监测方法中的不足，且具有不受时间、天气影响，数据处理方便、快捷，成本较小及近乎动态的监测等其它技术所不具备的优点。
本研究主要在以下几个方面有所发展和突破：(1)对SAR数据成像处理过程中，部分参数对成像结果的影响进行了详细分析，选用三景ERS卫星数据进行验证，通过大量的对比，得出各成像参数会对成像结果造成的具体影响，从而说明在不同的应用目的要求下，可以选择不同的成像处理参数；
(2)根据差分雷达干涉的原理，提出一套利用SAR原始影像提取滑坡等地质灾害信息的实用化技术流程和方法，并且通过实证分析，说明当所选取的数据不是十分理想时，如何尽可能提取有价值的形变信息；
(3)采用ERS-1/2卫星数据，分别在陕西省关中盆地和云南省红河州地区开展实证研究，通过处理得到了西安、渭南和高陵县附近的地面沉降形变图及形变值，以及红河州的地表形变值，从而验证各种方法理论的可靠性及有效性。