InSAR技术利用两幅合成孔径雷达图像中的相位信息可以获取大范围、高精度的地表三维信息和形变信息,使得人们从空间对全球地表进行长时间序列的监测成为可能。其中,获取地表形变的InSAR技术又被称为DInSAR。但就实现测量的工作原理而言,差分干涉(D-InSAR)较之直接干涉(InSAR)有根本性的区别,前者达到毫米级的形变测量精度,而后者一般只能达到几米的地形测绘精度(如TanDEM-X Global DEM绝对精度为4-8m)。因为前者是与相位变化直接相关的,半个波长代表一个整周(360度)的变化,1度的相位变化相对于C波段的SAR数据所反演的实际地表变化也不足1mm。以ERS1/2系统为例,当地表位移半个波长(2.8cm)时,就可以产生相位2π的变化,而只有当h≥4500cm时,才能产生同样的效果。
自上世纪80年代初,以美国SEASAT雷达卫星数据为研究对象开启干涉测量技术研究以来,以雷达相位干涉测量为代表的遥感技术为空间大地测量、全球及区域尺度的地形测绘与形变监测提供了新的方法与手段,改变了以往依靠水准、GPS等点位测量方式在空间测量点密度、监测范围和重复观测频率上的不足。二、时序InSAR监测地表形变技术流程基于重复轨道的合成孔径雷达差分干涉测量(DInSAR)技术以其短周期,广覆盖,低成本的优势,自问世以来就被后人积极地研究并应用着,但是传统DInSAR技术易受由时间空间失相关引起的相位噪声和大气延迟效应的干扰,降低形变测量结果的可靠性。为了克服这些限制因素的影响,一些崭新的以永久散射体技术和小基线集技术为代表的时间序列InSAR技术陆续被提出,它们的共同点是对那些在时间序列保持稳定散射特性的像元进行分析。目前相关的研究方法主要有最小二乘(LS)方法、永久散射体(PS)方法、小基线集(SBAS)方法、相干目标方法(CT)以及最新的SqueeSAR分布散射体干涉方法。下图给出了基于相干点目标时序InSAR形变监测的一般技术流程。