[发明专利]融合宽幅与条带SAR干涉形变场的技术

说明书

技术领域

本发明主要是涉及测绘科学领域，尤其涉及融合宽幅与条带SAR干涉形变场的技术。

背景技术

在测绘学中，合成孔径雷达干涉测量技术能生成精度较高的数字高程模型及其相关的地图测绘产品，而在合成孔径雷达干涉测量基础上发展起来的差分合成孔径雷达干涉测量（Diffierential InSAR，简称DInSAR）则是根据SAR单视复数据提供的相位信息，以厘米级甚至毫米级精度监测地球表面的形变，尤其对地表垂直形变极其敏感，且能大规模监测几天甚至几年的形变场信息。全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System ，简称GNSS）、卫星激光测距（ Satellite Laser Ranging ，简称SLR）、甚长基线干涉测量（Very Long Baseline Interferometry，简称VLBI）技术以及传统大地测量（如精密水准测量）是监测地表形变的主要大地测量方法，虽然其观测结果具有量化清晰、精度高、时间尺度一致、动力学意义明确等优点，但利用离散结果求解形变场与应变场的空间分布时，需进行拟合或内插，导致形变高频部分的去除，即忽略了形变的精细特征，显然，这些监测方法的不足可由合成孔径雷达干涉测量技术克服。

到目前为止，合成孔径雷达卫星主要具有条带和宽幅两种模式，条带模式又称Stripmap模式，或称IM模式（Image Mode），其相应的干涉测量称为条带干涉测量，Stripmap干涉测量或IM模式干涉测量（相比于星载宽幅合成孔径雷达干涉测量，其被称传统合成孔径雷达干涉测量），其差分干涉测量的结果具有监测精度高、形变场连续和分辨率较高的优点，能获得反映地表形变的更多信息，现在已成功应用于各种形变监测。尽管传统条带干涉测量技术已取得相当大的进步，可有效应用于各种地表形变监测，但其覆盖范围较小，难以获取宽域的地壳形变，如2008年5月发生的汶川地震，其破裂带约达300km，如利用ALOS卫星的IM数据来获取其形变场，则需六个轨道数据（温扬茂,2009）拼接才能得到其形变场，无疑这样会带来拼接误差，另外断层形变，特别是震间形变(震间应变积累)通常分布在断层附近50-150km，甚至更宽的区域，此时条带干涉测量技术无能为力。2010年底欧空局将对ENVISAT卫星模式进行调整而不能进行干涉，其他高分辨率卫星如TerraSAR-X和COSMO-SkyMed卫星的IM模式数据覆盖范围更小，见表1，从表1中可以看出，高分辨率卫星条带模式幅宽仅数十公里，故在板块运动和地球动力学研究应用中IM模式合成孔径干涉测量技术受到了限制。

表1 SAR卫星的条带和宽幅模式影像幅宽比较