从InSAR干涉测量提取DEM

insar 技术生产 dem的原理和数据处理步骤一、引言合成孔径雷达（InSAR）技术是一种广泛应用于地球遥感领域的高分辨率成像雷达。

通过这种技术，我们可以获取地面高精度的几何形态和高度信息，进而生成数字高程模型（DEM），为地理、地质、环境等领域提供了重要的数据支持。

本篇文章将详细介绍insar技术生产DEM的原理和数据处理步骤。

二、insar技术生产DEM的原理insar技术通过重复的卫星扫描，获取地面的反射信号，经过信号处理和分析，可以重建地面的三维结构。

这种技术具有高分辨率、全天时、全天候工作、无损测量等优点。

在雷达信号处理中，我们可以通过对信号的干涉处理，得到同一地物的多幅图像的相位信息，进而利用相位信息反演地物的形状，得到DEM。

具体来说，我们可以通过对同一地物在不同时间获得的雷达图像进行干涉处理，得到地物表面的高度信息，再结合地物的反射率信息，通过一系列算法，可以精确计算出地物表面的三维形态。

三、数据处理步骤1. 数据获取：获取经过处理并配准好的SAR数据，确保数据的准确性和完整性。

2. 预处理：对获取的数据进行预处理，包括去除噪声、滤波、几何校准等，以提高数据的可用性。

3. 差分干涉处理：对预处理过的数据进行差分干涉处理，得到干涉图，通过解干涉图获得相位信息。

4. 相位解包裹：利用获得的相位信息进行相位解包裹，得到地面点的幅度和相位信息。

5. 高度计算：根据反射率或其他参数，结合幅度和相位信息，通过算法反演地物的高度信息。

6. 精度评估与后处理：对反演得到的高度信息进行精度评估，并进行后处理，如平滑、插值等，得到最终的DEM结果。

7. DEM成果输出：将DEM成果进行格式转换，并输出。

四、结论insar技术通过精确的干涉测量和先进的算法，可以有效地生产DEM，为地理、地质、环境等领域提供了重要的数据支持。

然而，由于雷达信号的复杂性以及地球曲率等因素的影响，DEM的生产过程中需要精细的处理和校准，以确保结果的准确性。

利用星载InSAR 技术提取镇江地区DEM 及其精度分析何敏，何秀凤河海大学卫星及空间信息应用研究所，南京（210098）摘 要：InSAR 技术是目前获取高精度数字高程模型（DEM ）的一种新方法，为了分析InSAR 技术提取DEM 的精度，首先介绍了美国航天飞机雷达SRTM DEM 的精度和数据结构，然后以江苏镇江地区作为试验区，采用ERS1/2卫星影像来提取DEM ，并对星载SAR 提取的DEM 与SRTM 3弧秒分辨率DEM 的精度作了比较。

结果表明，利用星载SAR 提取的DEM 分辨率与SRTM 3弧秒分辨率的DEM 相当，能很好地显示出地形起伏（如山脉、沟谷）的纹理特征。

进一步的研究还表明，利用InSAR 技术提取DEM 的精度与SRTM 3 DEM 之间存在5米左右的系统误差，文中对产生这一系统误差的原因作了详细分析。

关键词：星载SAR ，InSAR 技术，SRTM ，DEM中图分类号：P237 文献标识码：A0. 引言精确的地形信息在地质、地形、水文、冰山、自然灾害监测、自然资源调查等领域有着十分重要的作用。

科研人员一直在进行各种探讨和研究，以求尽可能短时间内获取覆盖面积广、空间分辨率高、精度高的数字高程模型（DEM ）。

合成孔径雷达（SAR ）与其他遥感技术相比，具有全天候、全天时以及一定的地面穿透能力等独特优点[1，2]。

而干涉合成孔径雷达(InSAR)技术又充分利用了雷达所获取的相位信息，极大地增加了雷达数据所提供的信息量，扩大了SAR 的应用范围。

InSAR 技术为获取快速精确的DEM 提供了一个全新的方法，是雷达遥感的最新研究方向。

正因为如此，利用InSAR 技术提取DEM 的研究已成为世界各国地学领域研究的热点。

InSAR 提取DEM 又有星载和机载之分，本文重点研究星载SAR 影像提取DEM ，并分析所获得的DEM 精度。

美国航天飞机雷达SRTM DEM 是目前唯一免费提供全球性的DEM ，但是纵观国内外的参考文献，对于星载SAR 提取DEM 精度与SRTM DEM 精度作比较和分析的报道并不多见。

InSAR技术提取DEM的质量评价及精度分析
作者：李婉秋薛东剑郑洁
来源：《科技创新与应用》2016年第25期
摘要：合成孔径雷达的特点是分辨率高，具有全天时、全天候工作的能力，且对地物有穿透性，利用SAR影像获取DEM已经成为一种全新的数据获取方法。

文章阐述了InSAR工作的原理及数据处理流程，以ALOS数据为基础，利用InSAR技术提取DEM，将提取出来的DEM数据与GDEM数据比较，进行质量评价与精度分析，并分析其结果。

结果表明，利用InSAR技术提取的DEM具有一定研究价值。

关键词：合成孔径雷达干涉测量；DEM；精度分析。

65第2期周伟文：用星载InSAR技术获取DEM及误差分析利用星载InSAR技术获取DEM及误差分析周伟文（广东华远国土工程有限公司　广东中山　528400）Analysis of DEM Acquisition and Error Sources Using Space-borne InSAR TechniqueZHOU Weiwen摘　要：星载干涉合成孔径雷达(InSAR)技术是一种高效的数字高程模型（DEM）获取方法，对其展开探讨具有十分重要的意义。

对利用InSAR技术获取DEM的技术流程进行介绍，并分析利用星载InSAR技术获取DEM的误差来源。

关键词：星载干涉合成孔径雷达；数字高程模型；误差分析中图法分类号：P227当前，数字高程模型已经在国民经济、环境规划监测等领域得到了广泛的应用。

InSAR技术是一种数据覆盖范围广、经济、高效、便捷的DEM获取方法，具有全天候全天时、大面积成像等优点，因此，对利用星载InSAR技术获取DEM 的研究具有重要的实际意义。

本文对利用星载InSAR技术获取DEM的技术流程进行介绍，并分析了利用星载InSAR技术获取DEM的误差来源。

1　获取DEM的技术流程InSAR是微波遥感领域发展的重要方向，不仅具有SAR 的优点，而且由于利用了雷达回波的相位信息，使得InSAR 在获取地表数字高程模型和地形微小形变方面发挥了越来越重要的作用。

在地形复杂区域，选择数据时要选择合适的雷达卫星平台、斜视模式及入射角，尽量减少SAR 图像中的近距离压缩、透视收缩、叠掩和阴影。

对于平均坡度为30°左右的中等起伏地形，宜选用中等入射角的SAR 系统（如入射角为20°的ERS-1/2,SEASAT等），对于坡度达到60°的高起伏地形，宜选用低入射角SAR 系统（如入射角低至10°～15°的RADARSAT-1等）。

另外，波长对时间失相干也有较大影响，同一测区，传感器波长越大，成像受时间失相干影响越小。

InSAR生成DEM的方案设计——以上海为例韦炜韧（广西壮族自治区遥感信息测绘院，　广西　南宁　５３００２３）摘要：合成孔径雷达干涉测量技术（InSAR）是近年来发展比较迅速且具有广泛应用潜力的一种新的对地观测技术。

InSAR 技术与传统的获取DEM的方法相比，具有全天候和全天时的成像能力，穿透能力强等优点。

本文根据上海市的具体情况，详细设计出一套InSAR生成上海市DEM的方案，对于数据选取和数据处理流程都进行了详细的阐述，并基于该方案，利用GAMMA软件进行了实验。

对于增强InSAR技术获取DEM的实用性以及提高生成的DEM的精度具有重要意义。

关键词：合成孔径雷达干涉测量；数字高程模型；基线估计；相位解缠一、ＩｎＳＡＲ生成ＤＥＭ方案设计——以上海市为例上海大部分地区位于长江三角洲冲积平原，境内除西南处有少数丘陵和山脉外，全为坦荡低平的平原，水网密布，平均高度为海拔４米左右，地势呈东高西低之状。

本次方案采用欧空局ＥＲＳ－１／２卫星的ＳＡＲ数据来进行处理生成上海市ＤＥＭ。

因为ＥＲＳ－１／２的轨道比较稳定，覆盖的范围较为广泛，数据发布的策略也比较先进和规范。

ＳＡＲ干涉生成ＤＥＭ的数据处理的一般流程主要为以下几个步骤：主辅影像配准，干涉成像，去除平地效应，相位滤波，基线估计，相位高程转换，地理编码。

根据上海市的地形条件和选用的卫星数据，下面将具体阐述利用ＩｎＳＡＲ数据生成上海市ＤＥＭ的每个步骤所采用的方法。

（一）图像配准方案ＳＡＲ图像配准分为粗配准和精配准两个步骤。

本次方案粗配准采用基于卫星轨道参数的方法，精配准采用相干系数法。

由于本次方案选择的卫星是欧空局的ＥＲＳ－１／２卫星，该卫星的精密轨道星历可以从荷兰ＤＥＬＦＴ大学网上免费下载，因此使用基于卫星轨道参数的配准方法能够满足粗配准的精度要求，而且较为简单方便。

利用相干系数法进行ＳＡＲ主辅影像的精配准是一种最常用的方法之一，因为这种方法既考虑了影像数据的振幅信息，又考虑了相位信息，判断配准的依据十分充分［２］。

基于InSAR技术的DEM提取及误差分析作者：陈雷来源：《价值工程》2016年第09期摘要：合成孔径雷达具有全天时全天候的对地实时观测优势，结合干涉测量精度高的特点，InSAR技术能够提取高精度的数字高程模型以及对地表微小形变进行监测。

干涉测量利用其丰富的相位信息转化为高程信息，再加上获取SAR图像的优势使得InSAR提取DEM得以广泛应用，是近年来研究的热点之一。

本文以多种星载SAR数据为基础，应用多种SAR干涉处理软件进行DEM提取的研究，并进行精度对比。

首先阐述了合成孔径雷达的基本原理，并介绍了干涉测量的主要工作方式。

然后研究了InSAR生成DEM的基本处理流程，包括数据配准，干涉条纹图的生成，去平地效应和滤波，相位解缠，地理编码，DEM的生成。

以ERS-1/2和ENVISAT数据为例应用ERDAS IMAGINE的InSAR模块进行处理，每一步都给出了具体的说明。

Abstract： The synthetic aperture radar has the advantages of all-weather and all-time observation for the ground. Combined with the characteristics of high interferometry precision，InSAR technology can extract high precision digital elevation model and monitor the small deformation of the surface. Interferometry transforms its abundant phase information into elevation information. The advantage of accessing SAR image makes the application of extracting DEM by InSAR more wide. It is one of the hot spot of research in recent years. Based on a variety of spaceborne SAR data， this paper uses many SAR interference processing softwares to study DEM extraction and carry out the precision comparison. It firstly expounds the basic principle of synthetic aperture radar and introduces the main work pattern of interferometric measure. And then， it studies the basic processing procedure of InSAR to generate DEM， the processing procedure includs data registration， the generation of interference fringes pattern， elimination of flat-earth effect and smoothing， phase unwrapping， geocoding， DEM generation. ERS-1/2 and ENVISAT data is taken as an example to process by tha application of InSAR module of ERDAS IMAGINE， each step is given the specific instructions.关键词：干涉合成孔径雷达；影像配准；干涉条纹图；相位解缠；DEMKey words： interferometric synthetic aperture radar；image registration；interference fringes pattern；phase unwrapping；DEM中图分类号：P237 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）09-0221-040 引言近年来，随着数字地球、数字中国、数字区域、数字城市等研究在全球的蓬勃展开，DEM为这些数字工程提供着重要的空间数据支持，是其创建和应用的基础。

文章编号：1005－6033（2010）01－0157-04收稿日期：2009－11－06基于I n S A R的DEM 获取数据处理流程及方法张淑燕，邢立新，梁立恒（吉林大学地球探测科学与技术学院，吉林长春，130026）摘要:合成孔径雷达干涉测量技术（I nSAR）是以复数据提取的相位信息为源获取地表三维信息，与传统的获取数字高程模型的方法相比，InSAR 技术在获取DEM 方面具有全天候、大范围、高精度等优势。

详细介绍了基于I nSAR的DEM 获取数据处理流程及方法。

关键词:数字高程模型；合成孔径雷达干涉测量；数据处理中图分类号：P225.1文献标识码：A数字高程模型（DEM）是人们研究地表过程、构造地貌的一种行之有效的方法。

伴随3S（GI S，R S，GP S）技术的发展和成熟，数字高程模型（DEM）已成为地学研究的一个重要组成部分。

高精度的数字高程模型数据在地质、地形、水文、自然灾害监测、自然资源调查等领域有着重要的应用［1］。

获取数字高程模型的方法有地面测量、地形图等高线的数字化、航空摄影测量等，这些方法既费时又费力。

近年来，随着遥感技术的不断发展，特别是合成孔径雷达卫星技术的发展，利用合成孔径雷达干涉测量技术（InSAR）提取大规模、高精度数字高程模型已成为一种重要的手段［2］。

尤其是2000 年2 月“奋进号”航天飞机的发射［3］，更体现了雷达干涉测量技术获取数字高程模型的高速率、大区域、高精度等优点。

随着雷达卫星的相继发射，可用于进行雷达干涉测量提取DEM 的I nSAR数据也相继增多，其干涉原理基本是一致的。

本文拟介绍图像配准、增强农村防灾减灾能力的重要保障。

我国各种自然灾害打击的对象主要是农村，近几年来发生的重大农村灾害导致的严重损失逐渐暴露出我国农村“靠天吃饭”现象的存在以及监测预警设施的薄弱。

农村灾害的监测和预警必须要具备针对性、及时性、准确性和多样性等特点，农业气象观测业务站点的数量和地震宏观观测点的数量是反映农村灾害监测密度的指标。

基于InSAR技术在山地区域DEM提取及精度评定摘要：近年来，随着数字地球、数字中国、数字区域、数字城市等研究在全球的蓬勃展开，DEM为这些数字工程提供着重要的空间数据支持，是其创建和应用的基础。

随着遥感技术的发展，利用遥感影像获取山区DEM在我国测绘工作也已经得到广泛应用。

文章重点就基于InSAR技术在山地区域DEM提取及精度评定进行研究分析，以供参考和借鉴。

关键词：InSAR技术；山地区域；DEM提取；精度评定引言随着科技的进步，航空航天业的发展，InSAR技术成为测绘行业获取地面高程信息的全新手段。

雷达波遥感不同于光学影像遥感，属于主动式遥感，可以提供全天时服务。

另外，雷达波具有穿透性，能透过云层、浓雾、烟尘等，可以提供全天候服务，为光学传感器困难区域填补空白。

InSAR技术的最早应用领域就是数字地面高程提取，后来随着传感器升级，卫星数量增多，该技术在地形测绘、海洋表面状态监测、农作物监测以及地表形变监测等方面得以广泛应用。

雷达数据获取时传感器搭载在飞机上或者卫星上，数据处理的方式和关键技术也会有所差异。

1数字高程模型（DEM）的特点1.1容易以多种形式显示地形信息地形数据经过计算机软件处理后，产生多种比例尺的地形图、纵横断面图和立体图，而常规形图一经制作完成后，比例尺不容易改变，如要改变比例尺或者要绘制其他形式的地形图，则需要人工处理。

1.2精度不会损失常规地图随着时间的推移，图纸将会变形，失掉原有的精度，而DEM采用数字媒介因而能保持精度不变。

另外，人工方法由常规的地图制作其他种类的地图，精度会受到损失。

而由DEM直接输出，精度可得到控制且不会损失。

1.3容易实现自动化、实时化常规地图要增加和修改都必须重复相同的工序，劳动强度大而且周期长，不利于地图的实时更新，而DEM由于是数字形式的，所以增加或改变地形信息只需将修改信息直接输入到计算机，经软件处理后立即可实时化地产生各种地形图。

2基于InSAR技术在山地区域DEM提取第一，数据转换。