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SAR在地面沉降监测中的应用及发展前景文章来源:资源网上传时间:201001151引言合成孔径雷达(Sy
theticApertureRadar,SAR)的概念始于20世纪50年代,是正在发展中的极具潜力的微波遥感技术。SAR具有全天时、全天候的工作能力,能够穿透云层,对某些地物具有一定的穿透能力,并能够在不同的微波频段、不同极化状态下得到地面目标的高分辨率图像,因此很快引起各国的热切关注,得到飞速发展。合成孔径雷达干涉技术(I
terferometricSy
theticApertureRadar,I
SAR)出现于20世纪60年代末,它是SAR与射电天文学干涉测量技术结合的产物。当扫过地面同一目标区域时,利用成像几何关系,通过成像、一些特殊的数据处理和几何转换,即可提取地表目标区域的高程信息和形变信息。由于I
SAR技术有效利用了SAR的回波相位信息,测高精度为米级甚至亚米级,而一般雷达立体测量方法只利用灰度信息来实现三维制图,测高精度仅能达到数十米,因此该技术迅速引起了地学界及相关领域科研工作者的极大兴趣,现已成为微波遥感领域的研究热点DI
SAR(Differe
tI
SAR,差分干涉)技术是在I
SAR的基础上发展起来的,它以合成孔径雷达复数据提供的相位信息为信息源,可从包含日标区域地形和形变等信息的一幅或多幅干涉纹图中提取地面目标的微小形变信息。DI
SAR具有高形变敏感度、高空间分辨率、几乎不受云雨天气制约和空中遥感等突出的技术优势,因而有人认为它是独特的基于面观测的空间大地测量新技术,可补充已有的基于点观测的低空间分辨率大地测量技术如全球定位系统(GPS)、甚长基线干涉(VLBI)和精密水准等,从而可以揭示出更多的地球物理现象,最终为地球物理学提供一种全新的动态研究途径。2I
SAR、DI
SAR基本原理I
SAR测量模式主要有两种:一种是双天线单轨Si
glePass)模式,主要用来生成数字高程模型,一般用于机载SAR;另一种是双轨(TwoPass)模式,主要用于获取地表变形,一般用于星载SAR。下面以重复轨道干涉测量为例,简要介绍I
SAR技术的基本原理(见图1)。假设卫星以一定的时间间隔和轨道偏离(通常为几十米到一公里左右)重复对某一区域成像,并在两次飞行过程中处于不同的空间位置S1和S2,则空间干涉基线向量为B,长度用B表示;基线向量B与水平方向的夹角为基线倾角α;S1和S2至地面点P的斜距分别为R和R+△R;将基线沿视线方向分解,得到平行于和垂直于视线向的分量Bp、B⊥;H为S1到参考面的高度;从S1发射波长为λ的信号经目标点P反射后被S1接r