合成孔径雷达干涉测量(InSAR)是20世纪60年代末发展起来的一项新技术,它利用SAR影像中每一分辨单元记录的地表后向散射信号的幅度和相位信息,结合雷达基线数据和雷达系统参数,基于雷达成像的几何关系来提取地表的三维信息和高程变化信息.InSAR所具有的传统大地测量技术所不能兼具的高精度、高空间分辨率、全天候、大面积等特点使它广泛渗透应用到地形测绘、形变监测、自然资源调查等多个领域.基线作为干涉合成孔径雷达系统中的一个重要参数,它可看作是SAR影像相干性的一种测度,影响有效干涉影像对的选取,同时,基线的精度对InSAR/D-InSAR最终提取的高程和形变精度也有很大影响.本文系统地阐述了InSAR/D-InSAR的基本原理,从干涉SAR成像的几何关系出发,分析了基线平行分量对平地效应的影响,以及基线垂直分量与高度敏感度和高度模糊数之间的关系.之后,本文进一步分析了干涉图基线对影像相干性、InSAR系统距离分辨率、多视平均、平地干涉频率、测高精度等的影响,分别从相干性与信号频移两个不同角度阐述了临界基线,并在满足测高精度最高的条件下得出了最优基线.本文在概括总结目前现有的多种基线估计算法的基础上,分析了各类算法的优缺点与适用性.结合实测数据,分别实现了基于卫星轨道状态欠量的三维基线估计算法和基于卡尔曼滤波的基线估计算法.实验结果表明,基于卫星轨道状态矢量的三维基线估计算法的精度主要受卫星星历误差、地球参考椭球体模型和目标斜距的影响.采用改进的顾及地球曲率的卡尔曼滤波观测方程,使得基线估计函数模型更为合理,在满足滤波收敛的条件下,推估的结果具有无偏性和方差最小性.由本文的实验结果得出,基于卫星轨道状态矢量的三维基线估计算法和基于卡尔曼滤波的基线估计算法均具有良好的消除基线偏差的能力,可有效地用于缺乏地面控制点、已知DEM数据等外部信息的地区进行基线估计.