雷达干涉测量学:原理与信号处理基础探索

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"雷达干涉测量-原理与信号处理基础" 雷达干涉测量(Interferometric Synthetic Aperture Radar,简称InSAR)是一种高级的雷达遥感技术,它利用两个或多个 Synthetic Aperture Radar (SAR) 影像之间的相位差异来获取地表的微小位移信息或地表形变的三维信息。这项技术在地壳运动监测、地质灾害评估、地形测绘、环境变化研究等领域有着广泛的应用。 InSAR技术的核心在于通过雷达波的干涉来提取精确的地表相位信息。当一个SAR传感器从不同角度或在不同的时间对同一地区进行两次或多次观测时,接收到的回波信号会携带地表微小变化的信息。这些回波信号的相位差异包含了地表高程变化的相干信息,通过复杂的信号处理技术,可以将这些相位差转换为地形或地表形变的高精度测量值。 在InSAR的信号处理基础部分,主要包括以下几个关键步骤: 1. 复数影像对的自动配准:由于两次观测之间可能存在轻微的几何偏移,需要通过配准算法确保影像对应点的相位匹配。 2. 抑制干涉图噪声:干涉图中的噪声主要来源于大气延迟、系统误差和地表非理想反射等,通过滤波算法如Lee滤波、Kuan滤波等可以降低噪声影响,提高相位信息的可靠性。 3. 相位解缠:相位解缠是确定相位变化连续路径的过程,常用的方法有最小费用流法、最大似然法等,旨在找出最合理的相位变化序列。 4. 数字高程模型(DEM)提取:通过相位解缠得到的相位信息,可以转换为高度信息,构建出高精度的数字高程模型。 5. 差分干涉测量(DInSAR):在InSAR基础上,通过比较同一地点不同时间的干涉图,可以更准确地测量地表的短期形变,如地震后的地壳位移、火山活动等。 本书《雷达干涉测量-原理与信号处理基础》由廖明生和林珲合著,全面介绍了InSAR技术的理论基础和实践应用,不仅适合初学者入门,也适合专业人士作为深入研究的参考资料。书中不仅涵盖了基本理论,还深入探讨了各个关键处理步骤的算法和实现,旨在帮助读者从不同角度理解和掌握InSAR技术。同时,书中的实例和应用示例进一步加深了读者对InSAR技术实际应用的理解。