InSAR的核心,是利用两次雷达成像的相位差异,反推出地表在这段时间内的垂向形变(沿雷达视线LOS方向)。每一束雷达波在传播过程中,都携带着相位信息,可以理解为它“到了哪里”,而当地表发生形变,返回信号的相位也随之发生细微变化。这些变化,构成了“干涉图”(Interferogram),它就是形变信息的“原始图纸”。
简单来说:InSAR 就是比对两次雷达图像中的波形“相位”,通过它们对不上的地方,计算出地表在此期间是沉降了,还是抬升了,幅度多大。而这,就是所谓的“干涉”。
雷达发出的信号每次都记录下波的相位,也就是波峰波谷的位置。如果地表在两次观测之间发生了哪怕几毫米的变化,反射回来的信号路径就变了,相位就会“错位”。这种错位,就是“干涉相位”,是InSAR中最重要的信息源。在理想条件下,这种相位差主要来源于三部分:地形效应、地表形变、噪声(如大气、水汽、多路径干扰),通过使用DEM剔除地形项,滤波与解缠恢复连续相位信息,就可以计算出毫米级别的地表位移。
InSAR的核心输出不是“图像差异”,而是上面一直说的毫米级的地表位移数据。其优势在于:
1.精度高(毫米~厘米级);
2.空间覆盖广;
3.可溯源时间序列;
4.不受天气光照限制。
例如——进行冻土区过火后地表形变监测,InSAR可以提供:火烧前后的地表形变趋势;地表沉降或回弹速率;与温度变化、降水、积雪变化等因素的相关性分析。分析后可以发现:“火后一个月内沉降了3cm,之后随着温度回落,缓慢回升1cm”,这类结论对理解冻土动力学有很强的支持作用。



