李 震 张 平* 乔海伟 赵常军 周建民 黄 磊

①(中国科学院空天信息创新研究院 北京 100094)

②(三亚中科遥感研究所海南省地球观测重点实验室 三亚 572029)

1 前言

随着合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)系统及处理技术的发展，SAR的应用也逐步由最初的单极化、单波段和单基线观测发展到目前的多极化、多波段和多基线观测，多维度SAR更是成为近几年的热点[1]。传统的SAR成像是将现实中的三维场景投影到方位-斜距向二维平面的一系列处理过程，因此损失了三维空间的高度维信息。随着软硬件技术的不断发展，目前已经有一系列的方法可以获得SAR的第三维的信息，主要有干涉SAR(Interferometric SAR,InSAR)[2]、曲线SAR (Curvi-Linear SAR,CLSAR)[3]、层析SAR (Tomographic SAR,TomoSAR)[4]等成像技术。干涉SAR仅能获取目标的表面高度信息，对同一方位、距离单元的目标没有高度维的分辨能力。曲线SAR只需要1次飞行就可以获得目标散射信息在三维空间的分布，但由于传感器天线相位中心在三维内的飞行路径需要严格设定，且采样过于稀疏导致曲线SAR的成像算法很复杂，因而实际应用中受到了很大的制约，目前的实际应用较少。层析SAR可以看作单基线SAR在成像模式上的扩展，层析处理的部分步骤可以简化为传统二维处理，因此不需要改变现有SAR系统的设计结构和运行模式，成为目前SAR三维信息获取的主要手段。

层析SAR技术于20世纪90年代逐渐发展起来，1998年德国宇航中心(Deutsches zentrum für Luftund Raumfahrt,DLR)利用E-SAR实验系统，进行了第1次机载L波段层析SAR数据获取，得到了德国Oberpfaffcnhofen地区的13轨L波段全极化数据，垂直基线跨度约为260 m，高度向分辨率约为2.9 m，证明了层析SAR三维成像的可行性和应用价值[5]。……