雷達干涉測量技術獲取多分辨率山區高程模型①

薛繼群,鄧喀中,范洪冬,祝傳廣

(1.中國礦業大學國土環境與災害監測國家測繪局重點實驗室,江蘇徐州221116,2.中國礦業大學江蘇省資源環境信息工程重點實驗室,江蘇徐州221116)

0 引 言

合成孔徑雷達干涉測量技術[1-4](InSAR)是從覆蓋同一地區的兩幅合成孔徑雷達(SAR)影像的對應像素提取相位差圖(即干涉圖),并借助雷達姿態數據生成數字高程模型的一種新技術,在地形測繪[3-4]、地表形變監測[5-7]、冰川運動[8-9]研究等方面都表現出快速、高精度、全天時、全天候、大區域等突出優勢。隨著高分辨率SAR衛星的研制與成功發射(COSMO-SkyMed和TerraSAR-X),InSAR技術已經成為目前發展迅速、極具潛力的對地觀測及測繪新技術之一。InSAR技術的基本原理是利用單軌雙天線同時接收雷達回波或者重軌單天線間隔一定時間兩次接收雷達回波,獲取統一區域的兩個雷達回波信號,然后,根據這兩個雷達回波信號之間產生的相位差和一些軌道數據來計算地面目標的高程信息。

2000年,美國使用“奮進號”航天飛機進行雷達地形測繪任務(SRTM),只利用11天就獲取了全球80%的陸地表面的干涉數據,繪制了4600多萬張地貌圖片,生成了高分辨率的DEM數據,此次任務后得到的 DEM 數據就稱為 SRTM DEM[10]。對于我國分辨率為90 m,其高程方向的精度大約為10 m左右,在地形起伏較大的地區,精度會相應的更低些[11]。

在西部空白區缺少地面實測資料的前提下,SRTM DEM是現階段最為可靠的參考DEM.隨著高分辨率SAR影像的出現,使得利用InSAR技術獲取的DEM的分辨率也隨之提高,同時也能獲取較低分辨率的DEM.在不同分辨率、不同地形條件、不同相干性條件下,如何有效地利用SRTM DEM信息來評價現有InSAR技術獲取的DEM精度也就成了現時亟需探討的問題。……