合成孔径雷达干涉测量（Interferometric Synthetic Aperture Radar, InSAR）技术作为一种新兴的主动式微波遥感技术，凭借其可以穿过大气层，全天时、全天候获取监测目标的形变信息等特性，已在地表形变监测、DEM生成、滑坡、火山活动、冰川运动、人工建筑物形变信息提取等多种领域展开了成功应用。

InSAR作为一种新兴的空间大地测量技术，克服了传统大地测量技术需要人工野外布点、空间分辨率低、成本高等缺点。InSAR已成为测绘、遥感、地球物理、地质工程、环境工程、土木工程、灾害监测评估、资源勘探以及地理信息工程等相关领域科学研究与工程实践的重要技术手段之一。

干涉雷达可分为距离向（或称空间模式）、方位向（或称时间模式）、重轨三种模式。

距离向模式指干涉雷达两个天线的基线距与飞行方向垂直，重轨模式的成像几何关系实际与距离向模式相仿。如图1所示，图1中x轴为方位方向，y轴为距离方向，假设有两条天线接收同一目标产生的回波信号，且视向相同，则两条天线接收信号的路径分别为r1,r2，则其路径差△r为△r=〡r2-r1〡。若考虑系统使用同一天线作为发射源（如重复轨道干涉处理），则路径差产生的相位差

干涉雷达可分为距离向（或称空间模式）、方位向（或称时间模式）、重轨三种模式。

距离向模式指干涉雷达两个天线的基线距与飞行方向垂直，重轨模式的成像几何关系实际与距离向模式相仿。如图1所示，图1中x轴为方位方向，y轴为距离方向，假设有两条天线接收同一目标产生的回波信号，且视向相同，则两条天线接收信号的路径分别为r1,r2，则其路径差△r为△r=〡r2-r1〡。若考虑系统使用同一天线作为发射源（如重复轨道干涉处理），则路径差产生的相位差

Φ=4π/λ·△r=4πf/c·△r，△r=Bcos(θ-θb)

式中：λ为波长，f为频率；c为雷达传播速度，即光速；B为两天线间基线距；θ为入射角，θb为天线基线与飞行水平面法线间的夹角。

由此，可根据成像几何参数推出地面任一点的高度，即

式中：h为目标高程；H为雷达平台高度；r为斜距。

方位向模式指干涉雷达两个天线的基线距与飞行方向平行。此模式下相位差是由观测期间地面目标的移动引起的，常用于运动目标观测、海流速度和定向波浪谱的测量等。其相位差Φ可表示为

Φ=4πuB/λv

式中：u为地面目标的运动速度；v为平台的飞行速度；其他参数同上。

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【目标】：

1.掌握InSAR原理和技术方法及其应用；

2.以典型案例的讲课方式，熟练掌握InSAR数据处理（包括InSAR高程测量、DInSAR形变提取以及时序InSAR等）的流程与方法，为测绘、遥感、地球物理、地质工程、环境工程、土木工程、灾害监测评估、资源勘探以及地理信息工程等相关领域的科研与工程实践服务。

InSAR技术应用现状分析及其发展

星载与地基InSAR概述

SAR系统，星载SAR卫星与地基InSAR系统发展

InSAR技术的应用现状分析

InSAR原理、技术方法

InSAR成像原理

InSAR成像特性

InSAR技术

1）InSAR高程测量技术

2）DInSAR形变监测技术

3）时序InSAR技术

InSAR的基本误差源

1）大气效应误差

2）地形相位误差

3）去相干

4）轨道误差

互动环节与答疑

数据处理环境建立与软件熟悉

ENVI/SARscape安装

(硬件环境要求：内存 8G 及以上、硬盘空间 500G 及以上、处理器2GHz 及以上；操作系统要求：Windows 7/8/10/Server 操作系统)

掌握ENVI软件相关功能

掌握SARscape软件相关功能

SAR影像数据获取、DEM数据获取

InSAR数据前处理技术

SAR影像数据获取

Sentinel-1卫星SAR影像数据下载

精密轨道星历参数下载

DEM数据获取

ENVI/SARscape系统设置

SARscape下数据导入，【示例】：以Envisat ASAR数据导入为例

InSAR地形三维重建

InSAR生成DEM数据处理

1）数据读取及预处理

2）影像配准与重采样

3）干涉图生成

4）去除平地效应

5）相位解缠

6）地理编码

【示例】：展示采用意大利高分辨率COSMO SkyMed CSKS2 SLC数据（2011年）提取北京地区的DEM 

【算例】：采用覆盖Bam地区的Envisat ASAR数据（2003年），基于InSAR技术获取该地区地震前的三维地形（DEM）

掌握采用SARscape生成DEM

DInSAR形变信息提取

DInSAR提取形变数据处理

1）DEM数据准备

2）轨道数据准备

3）SAR数据准备

4）二轨法差分处理

5）三轨法差分处理

6）结果输出与分析

7）DEM数据准备

8）轨道数据准备

9）SAR数据准备

10）二轨法差分处理

11）三轨法差分处理

12）结果输出与分析

【算例1】：利用覆盖广西玉林地区的哨兵-1A SAR数据（2019年），采用二轨法差DInSAR获取该地区地震前后的地表地形形变信息

【算例2】：利用Bam地区的Envisat ASAR数据（2003、2004年），采用三轨法差DInSAR获取Bam地震前后的地表形变信息

掌握采用SARscape提取地表形变信息

互动环节与答疑

时序InSAR技术形变速率与形变时间序列信息获取

PSInSAR数据处理方法

SBASInSAR数据处理方法

时序SAR影像数据准备

精密轨道数据准备 

DEM数据准备

基于Sentinel-1A 的PSInSAR数据处理

1）系统参数设置

2）SAR影像导入

3）影像裁剪

4）主影像选取与配准

5）差分干涉处理

6）PS点选取

7）相关噪声相位估计与去除

8）形变速率与形变时序获取

9）结果展示与误差分析

【算例】：利用覆盖北京地区的Sentinel-1A  SAR影像（2018年-2020年），采用PSInSAR技术获取北京地区的地表沉降速率与沉降时间序列信息

【示例】：利用覆盖武汉地区的Sentinel-1A  SAR影像（2019年-2020年），采用SBASInSAR技术获取武汉地区的地表沉降时空特征信息

掌握采用PSInSAR/SBASInSAR提取形变时序信息

星地InSAR技术监测案例分享与经验交流会

基于MTInSAR与GRACE的北京地区地表沉降监测分析

TSInSAR上海地区地表沉降反演分析

SBASInSAR天津地区地表沉降时空演变分析

PSInSAR深圳填海区地铁沿线监测

GB-InSAR滑坡稳定性监测与预警

地基InSAR技术高铁桥梁安全监测

GB-RAR超高层建筑物动态特性监测

互动环节与交流答疑