摘 要
合成孔径干涉雷达（InSAR）的最重要的应用之一就是数字高程模型（DEM）的生成。根据对两传感器回波信号的相位差的量测，可以知道地面上的目标地物到两传感器的距离差，然后再利用卫星轨道参数就可以反演其高程。但是，时间和空间去相干以及由于不精确的轨道信息造成的干涉图中的系统性误差会对DEM的生成造成很大的影响。这已成为限制InSAR技术发展的一个瓶颈。
论文首先介绍了InSAR技术生成DEM的基本步骤，然后分别实现和对比了几种不同的相位解缠、相位到高程转化和地理编码算法。通过对InSAR技术中各个误差源和误差传播规律的分析，基线和相位误差是造成高程误差的最主要因素。对于各种不同类型的误差而言，偶然误差的影响可以通过多视处理尽量减轻，系统性误差和粗差的影响则需要利用外部辅助数据加以去除。
本论文提出了一种利用外部DEM辅助InSAR技术生成山区DEM的新方法。航天飞机雷达测图任务（SRTM）的DEM被用来去除InSAR技术中的部分误差，其作用主要表现在两方面：一是将SRTM
DEM反算到雷达图像坐标系中并转化为相位，通过计算干涉图与其相位差对干涉图中的系统性误差即相位趋势进行建模和去除；二是在由高程点阵图生成DEM之前，根据高程点在SRTM
DEM格网中的位置和SRTM DEM经验误差模型计算该像素的高程范围，在由高程点阵图生成DEM前将不符合此高程范围的点滤除。在进行了这两个步骤后，干涉图中的系统性误差和粗差点对最终DEM产品的影响被消除，提高了InSAR技术在DEM生成方面的精度。
将该方法应用到我国长江三峡地区的一对16米基线ERS-1/2数据上得到的结果比直接应用InSAR技术生成的DEM不仅目视效果得到了明显的改善，而且在与国家基础地理中心提供的该地区1：50000DEM进行比较后发现，二者高程差的标准中误差达到了50米左右。通过典型区域的剖面图对比分析也可以发现，采用本文方法生成的DEM与1：50000DEM拟合的较好。最后，本文对实验结果进行了分析，并提出了今后进一步的研究方向。
关键词：合成孔径雷达干涉测量 数字高程模型 相位解缠 地理编码 线性回归
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