PS-InSAR

雷达干涉测量

雷达影像反映了雷达所发射的电磁波和目标物相互作用的结果。雷达干涉测量技术，综合了合成孔径雷达（SAR）成像原理和干涉测量技术，利用传感器的系统参数、姿态参数和轨道之间的几何关系等精确测量地表某一点的三维空间位置及其微小变化。SAR本身是一种主动式微波传感器，由于其全天候、全天时获取数据，并能穿透云雾、烟尘和大面积获取地表信息的特点而成为对地观测领域不可或缺的传感器，尤其适用于传统光学传感器成像困难的地区。

InSAR技术

InSAR技术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的三维信息和变化信息。InSAR通过两副天线同时观测（单轨模式），或两次近平行的观测（重复轨道模式），获取地表同一景观的复图像对。由于目标与两天线位置的几何关系，在复图像上产生了相位差，形成干涉条纹图。干涉条纹图中包含了斜距向上的点与两天线位置之差的精确信息。因此，利用传感器高度、雷达波长、波束视向及天线基线距之间的几何关系，可以精确地测量出图像上每一点的三维位置和变化信息。

技术原理

基于InSAR技术，对K+1幅SAR单视复数影像，经配准、辐射定标、PS探测和干涉处理，并借助已知DEM进行差分干涉处理，得到K幅干涉和差分干涉图、H个PS点以及各PS点在各差分干涉图中的差分干涉相位集。在考虑地表形变、高程误差、大气影响及失相关的情况下，得到每个PS点在每幅差分干涉图上的差分干涉相位组成，其中，对形变速率增量和高程误差增量积分，可以得到每个PS点相对于主参考点的形变速率和高程误差。同时，根据求解结果在PS离散点上进行相位解缠，经过积分，还可以获得解缠的线性相位残差（相对于主参考点）。

技术特征

利用雷达卫星进行PS-InSAR干涉测量，具有以下特征：

无需地面测站

由于雷达卫星干涉测量监测无需地面测站，因而可使监测时空范围的设计更为自由、方便。同时，可以避免地面控制点的限制，尤其是许多中间过渡点（采用常规大地测量方法进行变形监测时，为传递坐标经常要设立许多中间过渡点），且不必建标，从而可节省大量的人力物力，大大提高监测效率。

主动发射微波

雷达卫星干涉测量由地面控制站根据监测任务安排，制定卫星数据获取计划，卫星根据编程指令，绕行地球通过制定区域时，向地面主动发射微波并接收回波完成测量。

观测点密度高

常规监测条件下，1平方公里内的监测点数量一般为1-100个，离散孤立的监测点，仅能近似地反映区域形变的情况。雷达干涉测量监测点数平均密度可达20000个/平方公里，高密度分布的观测点，为观测区域内不同目标的形变分析提供客观数据支持，进而实现区域内连续形变特征分析。

全天候观测

雷达卫星干涉测量不受气候条件的限制，在夜晚或是风雪雨雾条件下仍能进行有效观测。这一点对于汛期、多云多雨地区的崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害监测是非常有利的。

全自动化观测

由于雷达卫星干涉测量的数据采集工作是自动进行的，同时卫星与接收站、接收站与用户之间通过数据链路进行联系，故用户可以较为方便地把雷达卫星干涉测量监测系统建成全自动化的监测系统。这种系统涉及不但可保证长期连续运行，而且可大幅度降低变形监测成本，提高监测资料的可靠性。

mm级精度

mm级的精度已可满足一般崩滑体变形监测的精度要求，因而可在滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害的监测中得到了广泛的应用，成为一种新的有效的监测手段。

技术优化

利用雷达卫星进行干涉测量进行监测时也存在一些不足之处，主要表现在，大气参数的变化（对流层水汽含量和电离层）、地形变化剧烈或植被覆盖茂密区域的去相关引起的相位噪声及失相干，复杂地形条件下的相位解缠，轨道参数（基线）等的精确校准和地形快速纠正等问题。