高分辨率星载雷达影像提取DEM的InSAR技术研究

摘要

高分辨率SAR和Tandem观测模式能够极大地提高星载InSAR的干涉成像质量和重建DEM的可靠性。德国的TerraSAR-X和意大利的COSMO-SkyMed是具有高分辨率和Tandem观测模式这两个特点的对地观测系统，它们在雷达干涉测量领域有着很大的研究和应用价值。本文简要探讨了TerraSAR-X和COSMO-SkyMed的系统特点，分析了高分辨率SAR和Tandem观测模式与相干性之间的关系：1)传感器带宽远高于上一代SAR卫星(ASARJALOS等)，提高了成像分辨率，且很大程度上降低了几何去相干;2)Tandem观测模式可实现干涉像对的同步观测，基本上消除了时间去相干和大气信号的影响，提高了干涉测量的精度。rn 本文分别用TerraSAR-X影像和COSMO-SkyMed影像进行了InSAR提取DEM的实验，生成了祁连山区10m分辨率的DEM。由于实验数据是非Tandem模式下获取的数据，存在大气信号的干扰.因此我们借助参考DEM和DInSAR来提取大气引起的干涉测量偏差。本文提出在假设没有地面形变的情况下，通过相位与高程的相关回归分析和基于空间统计的Kriging插值，分别估计大气相位中地形相关和地形无关的部分，对干涉相位进行补偿，去除大气引入的测量偏差;同时在低分辨率参考DEM的辅助下，定标InSAR获取的高程，实现了无控制点的地形测量.我们用1:50000DEM对生成的DEM进行验证，结果表明实验取得了较高的精度．