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目前,永久散射体干涉合成孔径雷达(Persistent Scatterer Synthetic Aperture Radar Interferometry, PSI)技术已成为国际雷达遥感界的研究热点之一,在地表形变监测方面已表现出极大的应用潜力。从被提出至今,PSI技术在国内的发展还不足14年,这段时间内虽然有许多研究者对PSI技术进行了大量的理论和实验研究,并取得了广泛的应用,但就地表形变监测而言,PSI技术的应用尚没有进入真正意义上的业务化运行阶段。主要受制于目前的SAR影像数据获取困难,同时有些关键技术还有待进一步改进和完善,如永久散射体(Persistent Scatterer, PS)的有效识别与选取、干涉对的优化组合方式和形变量的高精度估算等。论文以PSI技术为研究对象,旨在改善雷达干涉技术在区域地表形变监测中的精度和可靠性。具体来说,研究内容包括:1、比较和分析了现有PSI技术在地表形变监测方面的应用中采用的数学模型和数值计算算法,对现有PSI技术监测地表形变的实用化数据处理流程进行了总结。2、研究了PSI数据处理中所涉及的永久散射体识别与选取问题,形成了永久散射体识别与选取的实用化数据处理流程和方法,提出并实现了一种改进的PS探测算法,最后利用实际的SAR影像进行了有针对性的数值试验,对该方法的有效性和可行性进行验证,并在此基础上,对PSI建模时采用的各相位分量的空间相关特性进行了详细的分析。3、时序SAR影像的干涉处理是PSI技术应用于地表形变监测的重要环节之一,而SAR影像的干涉组合方式直接影响着干涉相位的质量。为了实现干涉对的优化组合,论文在常用干涉组合方式的基础上提出了一种新的干涉组合方式,即在考虑空间基线和时间基线阈值的同时,考虑各干涉对的相位噪声限制。结果表明,相比于已有的干涉组合方式,论文提出的干涉组合方式获取的干涉对数量最少,PS个数最多,以水准实测数据进行检核,PSI年沉降速率中误差为±3.89mm/yr,证实了该干涉组合方式的有效性和可靠性。4、应用高分辨率PSI技术,以上海地区地表沉降为研究对象,开展了PSI在地表形变监测中的应用实验。结果表明:(1)研究区域内最大沉降速率达-47mm/yr,平均沉降速率为-16.96mm/yr,地表沉降比较明显;(2)在该阶段存在3个明显的沉降中心,即罗泾镇、虹口足球场和闵行区;(3)现今上海地表沉降随着城市建设的发展向南、西南、东南逐步扩展;(4)水准数据验证了监测结果,精度可达±6mm/yr,表明PSI技术在地表形变监测中的应用是可靠的。