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1978年，国际上第一颗雷达遥感卫星Seasat升空。进入20世纪90年代以来，世界范围内开始出现雷达遥感卫星的发射高潮。特别是2007年高分辨率SAR卫星-RADARSAT-2、TerraSAR-X和COSMO-SkyMed的成功发射，标志着雷达遥感已经开始进入高分辨率、多波段、多极化和多模式阶段。由于SAR具有全天时、全天候的工作能力并对某些地物具有一定的穿透性，SAR数据产品在林业、农业、生态环境、地质、海洋、水文和制图等众多领域有着广泛的应用。特别是对于我国西部某些地形复杂区域的地形测绘以及我国南方多云多雨地区的地形图快速更新和土地利用动态监测等问题，SAR甚至是唯一可行的解决办法。
然而，由于SAR侧视成像的特点，地形变化会导致SAR影像上出现和光学遥感影像显著不同的几何形变特征，包括透视收缩、叠掩和阴影。这些几何变形同时也会给SAR影像的辐射特性带来很大影响：透视收缩会造成后向散射能量失真：SAR影像上叠掩和阴影区域的信息会丢失。地形对SAR影像几何和辐射方面的影响严重阻碍了SAR数据应用技术的发展。利用在贵州山区获取的高分辨率RADASAR-2和TerraSAR-X数据，本论文在对已有的星载SAR影像几何校正原理和方法进行调研的基础上，实现了一种基于SAR影像模拟的正射校正方法，以修正由于SAR侧视成像造成的山区图像几何变形；实现了一种基于RD定位模型和投影角的地形辐射校正方法以修正透视收缩现象造成的后向散射系数失真；针对SAR影像的所存在的叠掩、阴影的问题，发展了一种新的雷达影像双视向信息补偿方法，为提高SAR数据在陆地特别是山区的利用率提供了一种重要手段，而这个问题是传统的基于单幅雷达图像的处理方法无法解决的。最后，针对高分辨率SAR数据的入射角选择问题，利用基于简化定位模型的SAR影像模拟方法，建立了高分辨率SAR数据的入射角选择的判定策略和技术流程。从而初步实现了一整套从数据选择到数据处理，可以有效消除地形对SAR影像几何和辐射方面影响的技术方法。主要包括以下内容：
1、为了去除SAR影像固有的几何畸变，本论文在对已有的星载SAR影像几何校正原理和方法进行调研的基础上，实现了一种基于SAR影像模拟的正射校正方法。该方法是基于严格的RD定位模型的，这保证了结果的科学性和正确性，而且整个SAR影像正射校正过程是全自动的，不需要人工干预。并通过实验证明了该方法的有效性。
2、针对地形引起的后向散射能量失真问题，本论文在对SAR影像地形辐射校正方法研究现状进行调研的基础上，实现了一种采用基于严格的RD定位模型和投影角的地形辐射校正方法。该方法实际上和基于SAR影像模拟的正射校正方法基本一致，这特别有利于我们发展通用性好的的基于RD定位模型的SAR影像正射校正和地形辐射校正方法。
3、针对SAR影像的所存在的叠掩、阴影的问题，发展了一种新的雷达影像双视向信息补偿方法，为提高SAR数据在陆地特别是山区的利用率提供了一种重要手段，而这个问题是传统的基于单幅雷达图像的处理方法无法解决的。该方法基于一对从不同视向获取的具有大面积重叠区域的SAR影像，通过一个视向的SAR影像中的正常区域像元值来补偿另一幅SAR影像中发生叠掩、阴影的区域。并利用一对RADARSAT-2和一对TerraSAR-X数据进行了实验，实验结果表明本论文发展出的这种新方法确实可以有效祛除叠掩、阴影的影响。
4、在利用正射校正、地形辐射校正和双视向信息补偿方法对SAR数据进行处理之前，首先面临SAR数据的选择问题。在选择SAR数据时，需要考虑的最重要的技术参数是入射角，入射角的大小对SAR影像的几何和辐射特性都有很大的影响。目前的各种SAR数据产品往往都提供几十种可供选择的入射角模式，如何从这几十种入射角模式中选择出最能满足自己应用需求的数据是一个比较困难的问题。本论文利用一种基于简化定位模型的SAR影像模拟方法来解决该问题。该方法只利用DEM数据，就可以模拟出任意平台高度、任意入射角、任意分辨率，任意视向和任意飞行方位角情况下的SAR影像和叠掩阴影掩模影像，可以根据该方法的模拟结果选择SAR数据入射角。在此基础上，本研究选择三个不同地形状况的区域进行模拟实验，系统分析了在地势陡峭、坡度适中和地势平缓三种不同地形状况下，SAR影像中产生的叠掩、阴影区域面积随入射角变化的规律，给出了在不同地形状况区域进行雷达影像双视向信息补偿时的最佳入射角组合选择策略，并对雷达影像双视向信息补偿方法在不同地形状况区域的效果进行了分析。这对深入理解地形和入射角对SAR影像几何和辐射特性的综合影响具有重要意义。