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SAR基础知识1、SAR基础
2、InSAR基础
3、InSAR技术与地表形变1、SAR基础Radar概念SAR（SyntheticApertureRadar）：合成孔径雷达
用一个小天线作为单个辐射单元，将此单元沿一直线不断移动，在不同位置上接收同一地物的回波信号并进行相关解调压缩处理的侧视雷达。可以获取高分辨率的地球表面图像，是目前广泛使用的雷达系统。SAR参数——波长SAR参数——波长SAR参数——极化SAR参数——极化SAR参数——极化SAR参数——入射角(视角)SAR参数——入射角距离向(Range)：像平面内垂直于飞行方向
斜距(Slantrange)：雷达到目标的距离方向，雷达探测斜距方向的回波信号
地距(Groundrange)：将斜距投影到地球表面，是地面物体间的真实距离
方位向(Azimuth)：平行于飞行方向

SAR图像几何分辨率SAR图像几何特征SAR图像几何特征SAR图像几何特征：透视收缩SAR图像几何特征SAR图像几何特征：叠掩SAR图像几何特征：叠掩SAR图像几何特征：阴影SAR图像几何特征SAR散射机制SAR散射机制SAR散射机制SAR散射机制SAR散射机制SAR图像的理解SAR图像的斑点噪声SAR数据类型SAR数据类型星载SAR获取模式星载SAR获取模式星载SAR获取模式系统SAR特性雷达的应用2、InSAR基础InSAR—SyntheticApertureRadarInterferometry
InSAR技术是利用雷达系统获取同一地区两幅SAR影像所提供的相位信息进行干涉处理，来获取地表的三维信息。InSAR技术——基本原理InSAR测量获取DEM时实际上假设地表没有变化InSAR技术获取地表形变信息（D-InSAR）大范围DEM数据获取
30/90米SRTMDEM，覆盖全球80%陆地
Tandem-X全球覆盖的5米高分辨率DEM数据获取
高精度地表形变监测
InSAR技术应用最为广泛且最能发挥优势的领域
缓慢微小形变与突发形变
大覆盖范围
短周期、连续监测
高精度、低成本
1960s，InSAR概念提出；
1974，Graham最早提出应用InSAR测量地形；
1986，Goldstein等首先获得机载InSAR的结果；
1989，Gabriel等获得土壤表面形变结果；
1993年，Massonet首先得到Landers地震的星载差分干涉结果；
1995年，ERS2发射并与ERS1（1991）组合运行，提供了大量高质量InSAR数据，全球范围内掀起了InSAR研究热潮；
1994、1996年SIRC都进行了重复轨道干涉试验；
2000年，美国SRTM项目的成功；
2001年，Envisat卫星发射；
2006年，ALOS卫星发射；
2007年，TerraSARX，COSMOSkyMed，RADASAT2，星载SAR进入米级分辨率时代。
2010年，TanDEM-X，创新型雷达干涉仪以前：专家系统
开源软件
非图形化界面
...
现在/未来
工具软件
简化操作
...
3、InSAR技术与地表形变常规D-InSAR技术
单时相差分干涉处理获取地表形变信息
主要用于突发形地表形变，如地震形变场分析监测等
干涉叠加技术
基于时序分析方法，可以获得形变速率，达到毫米精度
主要用于缓慢地表形变，如地面沉降
主要包括PS、SBAS
角反射器InSAR
人工目标网络，形变体上不存在或存在较少相干目标的情况
需要地表安装角反射器
山体滑坡监测等，空间监测范围较小，形变体变形幅度较小。重复轨道InSAR测量DEM时实际上假设地表没有变化。实际上在发生地震、火山活动或者地壳运动的情况下，地表会有或大或小的形变。
在InSAR技术的基础上，如果重复进行干涉成像或结合已有的精细DEM数据来消除干涉图中地形因素的影响，可以检测出地表的微小形变，这是D-InSAR的技术基础
三种技术方法：双过差分、三过差分、四过差分。从可靠性上讲，双过差分干涉最可靠，而且目前全球大部分地区都有免费的SRTM3的DEM，可以满足很多应用需求。
地形信息来自已有的高精度DEM
假设两幅SAR图像获取的时间段中存在SAR观测斜距方向的形变δr，干涉位相φ1可表示为需要三幅SAR图像，其中两幅应该是在事件发生前，其中一幅作为公共主图像，其干涉结果得到本底DEM信息；公共主图像与事件后的图像进行干涉，再与得到DEM的干涉图进行差分，得到形变。其原理与二过差分干涉基本相同，但是处理流程有一些不同。四过差分干涉的数据要求较高，时空基线对适合的情况比较少。4幅SAR图像中3幅是事件发生前的，1幅是事件发生后的，但是无法找到公共主图像，只能分二组，一组生产DEM，一组包含事件形变信息。差分干涉流程类似于二过差分干涉，不同的是DEM是由另一组干涉生成