INSAR数据相干成像处理的基本流程

根据INSAR的基本原理，INSAR数据相干成像处理的基本过程如图9-13所示，其关键步骤可概括为精确匹配、相位解模糊、轨道参数求解、平地效应消除、高度计算等。

图9-13　INSAR数据处理的基本过程

1.像点精确匹配

为了求取地面点的高度信息，必须先要确定地面点的干涉相位信息。所取的两幅SAR图像一般在不同时刻、不同的轨道所获取。它们虽然是对同一地区成像，但是由于其成像时SAR系统的位置不同、微波入射角不同，两幅图像相对应的像点并不是地面的同一目标点。因而，只有先对不同轨道的SAR图像进行精确匹配后，才能得到地面点的干涉相位信息。从匹配的角度来说，两幅图像的匹配精度应当达到子像元级别。否则，所得到的干涉相位不能保证是同一地面点，从而影响地面的高度准确性。

2.相位解模糊

经匹配后的两幅SAR图像进行相干，得到我们所需的干涉相位。但是，我们所取得的干涉相位并不是其真实值φ，而是其主值φm。它们之间的关系是：，而的取值值范围为[-π，π]。由于k的不确定，这就是相位模糊问题。为了获取地面高度信息，我们必须先获得干涉相位的真实值，求出k。这个过程称为相位解模糊过程。(www.xing528.com)

3.轨道参数求解

从INSAR原理中，我们知道两天线的相隔距离（基线长）B和天线的连线与水平线的夹角α，都是求取地面高程的不可缺少的参数。为了获取B和α，必须要知道SAR成像时卫星的位置，即通常所说的轨道参数。轨道参数的确定，可以通过星历表参数来估算，但它精度不高。我们采用的是通过一定数量的地面已知点（控制点）。根据其成像原理，来解算成像时的轨道参数。

4.平地效应消除

平地效应是高度不变的平地在干涉条纹图中所表现出来的随距离方向和方位方向的变化而呈现周期性变化的现象。干涉条纹图像中有严重的平地效应，在相位解模糊前需要进行平地效应的消除，以便顺利求解相位模糊；并且对于某些高程解算的方法，也要求平地效应消除工作。因此，平地效应消除步骤在INSAR数据处理中有非常重要的作用。

对于平地效应消除的方法，一般是通过估计距离方向和方位方向的条纹频率来作相应的补偿。对于平行轨道的重复轨道干涉，可以只作距离方向的平地效应消除。平地效应在频谱中表现出一个很强的峰值，通过在干涉图中沿距离方向减去其峰值所对应的频率，即可对距离方向的平地效应进行消除。

5.高度计算

在获得干涉相位的真实值和轨道参数后，就能解算出成像区地面点的高度，最后可以形成数字高程模型（DEM），或者进行高程的变形检测等应用。