星載寬幅合成孔徑雷達(dá)干涉測量是利用合成孔徑雷達(dá)(synthetic aperture radar,SAR)衛(wèi)星掃描模式觀測地表而獲取其幾何信息的技術(shù),又被稱為ScanSAR(scanning interferometric synthetic aperture radar)干涉測量。寬幅SAR圖像強(qiáng)度信息已應(yīng)用于資源勘探、環(huán)境監(jiān)測、海洋探測、防災(zāi)減災(zāi)、土地利用和森林調(diào)查、農(nóng)作物估產(chǎn)、國家安全等方面,取得了重大成效.由于合成孔徑雷達(dá)衛(wèi)星設(shè)備性能和定軌技術(shù)的改善和提高,寬幅SAR干涉的前提條件即掃描同步和極限基線已得到保證,同時(shí),已發(fā)射和即將發(fā)射多顆具有寬幅模式的SAR衛(wèi)星,為寬幅SAR干涉研究應(yīng)用提供了豐富的數(shù)據(jù)資源,故星載寬幅干涉測量技術(shù)為地殼板塊運(yùn)動(dòng)及地球動(dòng)力學(xué)研究提供了契機(jī)。 星載寬幅合成孔徑雷達(dá)干涉測量相對于其他模式干涉測量而言,盡管分辨率較低,但具有重訪周期短和寬幅的優(yōu)點(diǎn)。重訪周期短則易監(jiān)測地表緩慢變形,寬幅不僅可消除具有累積效應(yīng)的基線誤差,而且在監(jiān)測精度與條帶模式相當(dāng)?shù)臈l件下,其獲取的寬域形變場更能用于發(fā)震機(jī)制分析,同時(shí)其多模式干涉測量可為干涉圖時(shí)間序列分析提供條件,故星載寬幅合成孔徑雷達(dá)干涉測量理論與方法已成為一個(gè)熱點(diǎn)研究與應(yīng)用的新方向。我國“８６３高”技術(shù)研究發(fā)展等計(jì)劃也把雷達(dá)成像列為重點(diǎn)項(xiàng)目,但由于受到數(shù)據(jù)源質(zhì)量、數(shù)量和相關(guān)參數(shù)信息的限制,目前我國還處于利用國外提供的干涉數(shù)據(jù)進(jìn)行研究的階段,尚未在國內(nèi)大規(guī)模應(yīng)用。抓住時(shí)機(jī),充分利用目前雷達(dá)衛(wèi)星提供的海量影像資源,對寬幅SAR干涉測量技術(shù)的理論和實(shí)現(xiàn)進(jìn)行深入的研究,對我國InSAR技術(shù)緊跟國際發(fā)展潮流具有非常重要的科學(xué)意義。筆者在承擔(dān)國家自然基金項(xiàng)目(編號(hào):４１００４００３)、江蘇省測繪科研項(xiàng)目計(jì)劃(編號(hào):JSCHKY２００９０２) 和完成博士論文的過程中,密切關(guān)注星載寬幅合成孔徑雷達(dá)干涉測量技術(shù)的前沿發(fā)展,在學(xué)習(xí)和吸收有關(guān)寬幅合成孔徑雷達(dá)干涉測量書籍、專著和論文等成果的基礎(chǔ)上,對合成孔徑雷達(dá)干涉測量的理論和應(yīng)用進(jìn)行了認(rèn)真研究,并積累了一些經(jīng)驗(yàn),取得了一定成果,本書是這些經(jīng)驗(yàn)和成果的全面總結(jié)。在本書的編寫過程中,筆者還參考了大量相關(guān)文獻(xiàn)資料,吸取了國內(nèi)外最新研究成果,力爭在加強(qiáng)星載寬幅合成孔徑雷達(dá)干涉基本理論和方法研究的同時(shí),反映其干涉研究和應(yīng)用的新發(fā)展,為關(guān)注和從事星載寬幅合成孔徑雷達(dá)干涉測量研究的青年學(xué)者和研究生們提供學(xué)習(xí)參考資料。 本書共分為７章,第１章簡要地介紹了SAR和星載寬幅干涉測量的發(fā)展歷史、研究現(xiàn)狀及幾個(gè)典型的雷達(dá)衛(wèi)星系統(tǒng)；第２章敘述了合成孔徑雷達(dá)和寬幅SAR成像原理,并在此基礎(chǔ)上分析了其關(guān)鍵成像參數(shù)和性能,研究了TCN坐標(biāo)系中的寬幅合成孔徑雷達(dá)干涉測量數(shù)據(jù)學(xué)模型及其干涉測量流程,并與條帶干涉測量進(jìn)行了異同點(diǎn)的比較；第３章針對寬幅SAR影像的拼接方法進(jìn)行了研究,分析了條帶SAR圖像和Burst圖像的頻譜特性,研究了全孔徑拼接法和SIFFT拼接法,介紹了單Burst干涉圖生成流程,研究了用于Burst干涉圖拼接的時(shí)域拼接法、相關(guān)拼接法和綜合法,最后針對子條帶間的特性,提出了基于配準(zhǔn)加權(quán)的子條帶拼接法,并用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證分析；第４章研究了寬幅SAR干涉去相干性和測量誤差處理分析,比較了與條帶干涉測量去相干性的異同點(diǎn),研究了ScanSAR干涉測量與條帶干涉測量不同的幾何去相干和掃描同步去相干,研究了基線誤差和DEM誤差影響寬幅干涉測量結(jié)果的數(shù)學(xué)模型,以巴姆地震為例對其進(jìn)行了驗(yàn)證分析,最后研究了大地水準(zhǔn)面差距對寬幅干涉測量結(jié)果的影響規(guī)律和程度,闡述了基于EGMＧ９６模型計(jì)算大地水準(zhǔn)面差距的方法；第５章介紹了ScanSAR干涉測量中的大氣影響研究；第６章重點(diǎn)討論了多模式的合成雷達(dá)干涉測量和多源多模式的形變場融合;第７章以伊朗巴姆地震、汶川地震和于田地震為例,對這些地震利用合成孔徑干涉測量獲取相應(yīng)的形變場,并進(jìn)行了分析研究。 在本書出版之際,感謝香港中文大學(xué)林琿教授在百忙之中為本書欣然作序,感謝香港中文大學(xué)博士后張瑞博士為本書撰寫三維形變場重構(gòu)部分內(nèi)容；感謝測繪出版社的編輯同志為本書出版的積極支持；感謝國家自然科學(xué)基金、江蘇省六大人才高峰項(xiàng)目、江蘇省青藍(lán)工程及高校優(yōu)秀中青年教師和校長境外研修計(jì)劃、江蘇高校優(yōu)勢學(xué)科建設(shè)工程項(xiàng)目、江蘇省“３３３高層次人才”培養(yǎng)工程項(xiàng)目、連云港市第五期“５２１高層次人才培養(yǎng)工程”項(xiàng)目、江蘇碩士點(diǎn)增點(diǎn)學(xué)科、江蘇省測繪局測繪科研基金和淮海工學(xué)院專著基金的資助。 由于星載寬幅合成孔徑雷達(dá)干涉測量是一個(gè)多學(xué)科相互交叉滲透的新興領(lǐng)域,涉及對地觀測、無線電技術(shù)、影像處理與模式識(shí)別、現(xiàn)代數(shù)據(jù)處理技術(shù)、測繪科學(xué)等諸多學(xué)科的相關(guān)知識(shí),加之時(shí)間和作者水平有限,書中難免有錯(cuò)誤和不足之處,敬請讀者不吝指正。