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哨兵雷达卫星影像InSAR测量的原理

来源:本站   发布时间: 2023-02-02 09:09:28   浏览:1725次  字号: [大] [中] [小]

 InSAR(Interferometric Synthetic Aperture Radar),即合成孔径雷达干涉测量技术。合成孔径雷达就是利用雷达与目标的相对运动,把尺寸较小的真实天线孔径用数据处理的方式合成一个较大的等效天线孔径的雷达,其特点是高分辨率、全天候工作、能有效地识别伪装和穿透掩盖物。合成孔径干涉测量技术是以同一地区的两张SAR图像为基本处理数据,通过求取两幅SAR图像的相位差,获取干涉图像,然后经相位解缠,从干涉条纹中获取地形高程数据的空间对地观测新技术。由于InSAR合成孔径雷达干涉测量技术能够获得高精度、高分辨率的地表几何信息,且无须提供地面控制点,相比传统的大地测量技术具有无法替代的作用,现已广泛应用于各种领域的对地观测。目前InSAR技术已经成功应用于城市沉降变形、矿山形变监测、地震形变监测、火山活动监测、冰川运动监测、基础设施形变监测、冻土过程监测、滑坡灾害监测以及公共交通基础设施(公路边坡、高速铁路、机场跑道等基础设施的沉降变形)的变形监测。本文对InSAR技术原理做了简单的介绍,并对其技术发展过程中各种算法进行对比,最后介绍了目前分析精度较高的SqueeSAR及其应用情况。

一、InSAR测量的原理

    合成孔径干涉测量技术是以同一地区的两张SAR图像为基本处理数据,通过求取两幅SAR图像的相位差,获取干涉图像,然后经相位解缠,从干涉条纹中获取地形高程数据的空间对地观测新技术。合成孔径雷达(SAR)是一种主动式微波遥感,用来记录地物的散射强度信息及相位信息,前者反映了地表属性(含水量、粗糙度、地物类型等),后者则蕴含了传感器与目标物之间的距离信息。其测量地表形变的原理是:通过雷达两次通过地面目标所在区域记录雷达与地面目标物的距离的变化来测量地面的变形。干涉的基本原理是同一区域两次或多次过境的SAR影像的复共轭相乘,来提取地物目标的地形或者形变信息。因此雷达测量地表形变时将两张SAR图像进行干涉生成干涉图,经过系列运算与转换,此图可以转为位移变化率图,从而得到想要的数据。

 

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