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四川测绘第 27 卷第 4 期 2004 年 12 月 187 InSAR 系列讲座 3 InSAR 基本原理 刘国祥 (西南交通大学测量工程系 , 四川成都 , 610031) [摘 　要] 作为 InSAR 系列讲座的第三篇 , 本文首先介绍干涉相位信号及 InSAR 测高与探测形变的基本原理 。 最后比较并讨论其在地表高程和形变测量中的敏感程度 。 [ 关键词] 合成孔径雷达干涉 ; 基本原理 ; 数学模型 ; 敏感性 [ 中图分类号] P237 　　 [文献标识码] A 　　 [文章编号] 1001 - 8379 (2004) 04 - 0187 - 04 Basic Principles of Synthetic Aperture Radar Interferometry L I U Guoxiang (Dept . of Surveying Engineering , Southwest Jiaotong University , Chengdu 610031 , China) Abstract : As the third part of the tutorial , the paper will introduce the interferometric phase signature and the basic principles of synthetic aperture radar interferometry ( InSAR) when applied to measure topography and ground deformation . The sensitivi ties of InSAR to topography and displacement have also been compared and discussed. Key words : InSAR ; basic principles ; mathematical models ; sensitivities 1 　引言 从历史上来看 , 现代 InSAR 技术 的发展源于 Thomas Young 于 1801 年所完成的 “杨氏双狭缝光干 涉实验”。从两条狭缝射出的波束具有不同的传播 距离 , 也就是波的相位不一致 , 这样引起波的叠加 或削减 , 从而在 白板上可观察到明暗相间的条纹 , 也就是所谓的 “干涉条纹”。InSAR 正是受这一实验 启发而发展起来 。 前已述及 , 机载或星载 SAR 系统所获取的影像 中每一像素既包含地面分辨元的雷达后向散射强度 信息 , 也包含与斜距 ( 从雷达平 台到成像点的距 ) 离 有关的相位信息 。将覆盖同一地区的两幅雷达 图像对应像素的相位值相减可得到一个相位差图 , 即所谓干涉相位 图 ( Interferogram) 。这些相位差信 图 1 　InSAR 系统干涉相位理解 息是地形起伏和地表形变 ( 如果存在) 等因素贡献 和的体现[ 1] 。InSAR 正是利用这些具有高敏感特性 这里 , (r , a) 为像素斜距 、方位向坐标 , M 、S 的干涉相位信号来提取和分离出有用信息 ( 如地表 分别为主 、从 SAR 图像 , 而 IF 为所得到的干涉图 高程或地表形变) 的[2 - 9 ] , 这一点与摄影测量和可 ( ) 复数 。如图 1 , 共扼相乘实际上意味着