干涉SAR的技术原理
干涉SAR的技术原理是利用合成孔径雷达(SAR)在不同时间或不同视角下获取的同一地区雷达影像的相位信息,通过计算相位差来提取地表形变或高程变化信息。结合了合成孔径雷达成像技术和干涉测量技术,利用传感器的系统参数和成像几何关系等精确测量地表某一点的三维空间位置及微小变化(如形变或运动)。充分利用雷达回波信号所携带的相位信息,通过两幅天线同时观测或者两次平行形成干涉,得到相应的相位差,以获得高精度、高分辨的地面高程信息。
干涉SAR成像示意图
比较著名的专用干涉SAR 系统TanDEM-X干涉系统主要参数
具体来说,干涉SAR技术通过以下步骤实现:
相位信息获取:SAR系统发射微波信号并接收地面目标的反射信号,记录其相位信息。相位信息反映了雷达波在地面目标上的反射路径差异。
相位差计算:对同一地区在不同时间或不同视角下获取的SAR影像进行配准,并计算相位差。相位差包含了地表形变、高程变化以及大气和其他环境因素引起的相位变化信息。配准的目的是消除由于地球自转、地表形变等因素导致的影像几何畸变,确保干涉处理时影像间的一致性。
展开全文
相位解缠:由于相位数据是周期性的,相位差通常被限制在-π到π的范围内。相位解缠是将这些缠绕的相位差转换成连续的真实相位变化的过程,以便能得到地表形变和高程变化的准确值。
形变提取:利用相位解缠后的数据,结合雷达波长、天线基线等参数,通过几何和物理模型计算地表的高程变化和形变信息。
误差校正:对计算出的形变信息进行误差校正,以消除大气干扰、地表覆盖变化、雷达系统误差等因素对结果的影响,提高数据的准确性和可靠性。
干涉SAR地形成像处理的基本流程
应用领域:
干涉SAR技术具有广泛的应用领域,包括:
地形测绘:用于生成高精度的数字高程模型(DEM)。
建筑形变监测 :如地面结构、地面沉降等的监测。
地质灾害预警 :如滑坡陡坡、泥石流等的预警。
水库水坝监测 :水资源变化、水文灾害监测等的观测。
线性工程监测:环境影响监测、工程结构形变测量等。
评论