雷达测量,利用雷达成像技术进行地物和地形
量测的技术。
解释
侧视雷达可记录发射雷达波束的地物回波信号,并根据回波信号的先后转化为图像。成像雷达系统包括脉冲发生器、发射机、天线收发开关、侧视天线、接收机和记录器。在飞行过程中,侧向发射很窄的雷达波束,形成照射带。照射带很宽,照射带内地物的回波,按与天线距离的近远先后到达天线被接收,形成这个照射带地物的影像。为了提高这种图像的分辨率,采取脉冲压缩技术和合成孔径技术,这就是合成孔径雷达(SAR)。根据SAR的成像特点,建立相应的成像几何数学模型,进行几何校正之后,可以进行平面位置量测和地物目标识别。更多的测量工作则是地形量测,包括立体测量、阴影分析和雷达干涉测量(InSAR)等方法。立体测量是将两幅不同航线上获得的重叠的图像,按照立体摄影测量的方法进行处理,计算地面上各点高程。阴影分析则是根据InSAR成像与地物所处地形位置的相关性,即地面坡度不同,图像上反映的强度也可能不同,按强度–坡度关系的数学模型,对图像上每一点所对应的地面坡度进行估算,从而得到地形地貌的数据。雷达干涉测量是目前研究得最多,计算精度最高的一种方法。InSAR装置中有两副天线,发射雷达波时只经由一副天线,接收回波时,两副天线同时工作,都接收地面上同一点的信号,由于地面点到两天线的距离不同,就形成相位差。InSAR不仅记录地物的回波强度,同时记录回波的相位,根据相位差数据和有关参数就可计算高程。
历史
2000年美国“奋进”号航天飞机SRTM雷达干涉测量中(见图),采用双天线,在较短时间内获取了地球陆地上北纬60°到南纬56°间的SAR数据,并估算出这样大范围内的高程数据。目前在卫星上还不能实现双天线干涉测量方法,因为卫星飞行高度是航天飞机的4倍左右,只能采取重复观测方式,即用两次飞过同一地区上空所获得的图像数据作干涉测量。雷达干涉测量技术已得到广泛的关注并可应用于地形图测绘、地面沉降监测、火山与地震监测、冰川变化调查等方面。