星载合成孔径雷达干涉(Interferometric Synthetic Aperture Radar,InSAR)技术通过微波相位的干涉信息实现地表三维重建或微小形变探测等应用。目前全球的InSAR卫星数量已逾数十颗,但我国仍然没有能够稳定服务于InSAR技术的卫星在轨工作,而随着我国在星载InSAR领域的加强规划和加大投入,关于星载InSAR技术的研究受到越来越多的重视,其中InSAR数据的基本处理技术是充分用好卫星数据的关键所在。中国遥感29号和高分3号在国内率先实现了干涉成像,是我国InSAR卫星发展的先驱和重要经验,而干涉数据处理则是国产合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)卫星数据从实现干涉成像到具备干涉测量能力的关键技术之一,也是从干涉测量到发展常态化、业务化InSAR卫星的重要参考。本文就InSAR数据处理的若干关键技术展开研究,并侧重于挖掘拓展和切实用好国产SAR卫星干涉数据,同时通过本文提出和改进的处理技术,验证了中国遥感29号卫星和高分3号卫星已初步具备干涉测量的能力,并能够达到较高的干涉测量精度。本文的主要研究内容可分为四个方面:(1)困难条件下的InSAR影像精配准研究干涉对空间垂直基线大、空间平行基线时变快、观测区域的高程起伏大、两次观测时的脉冲重复频率差异较大、信噪比低或失相干等因素均会导致InSAR像对的偏移量估计精度低,进而引起InSAR影像配准困难。针对这些问题,本文充分考虑并详细分析了 InSAR观测时的具体成像几何特征和辐射特征在配准中定性和定量的影响,同时讨论总结了 InSAR影像配准的特性,给出了 InSAR影像配准的关键点。在此基础上提出了兼顾影像间相对几何变形较大、变换关系较复杂及失相干严重情况下的InSAR影像精配准方法,通过消除影像间复杂的非平移关系,并进行高质量配准点的自动定位和提取,通过实验证明了该方法能够提高配准精度、稳定性和计算效率。(2)InSAR相位噪声滤波改进方法研究InSAR相位滤波在滤除噪声的同时应尽可能完整地保留相位边缘和细节信息,小波分析方法作为一种时频局部化分析方法,能够有效的区分信号中的噪声和突变部分,本文在分析了 InSAR相位统计特征和失相干的基础上,对InSAR相位噪声进行建模,研究并提出了一种改进的小波域多尺度InSAR相位噪声滤波方法,并在该算法中利用了 InSAR相干图,为每个小波分解级生成自适应的掩膜,通过实验证明了该算法具有较好的噪声滤除能力以及相位边缘和细节的保持能力。(3)局部不连续及噪杂相位的解缠方法研究相位噪声和相位跳变是影响相位解缠精度的主要因素,本文在总结前人研究工作的基础上,针对InSAR像对相干性低或相位不连续等情况时解缠困难的问题,构建了干涉相位的马尔科夫随机场模型,并依此提出了一种改进的基于马尔科夫随机场的路径无关相位解缠方法。该算法通过构建先验分布,利用贝叶斯估计实现能量最小化,以重建原始相位场,类似于求解二次函数极小值的问题。同时算法中利用了干涉相位分布原理,对该随机模型优化定义了一个自适应的能量函数,并设计了基于梯度下降法的能量函数最小化迭代求解方法。该解缠方法克服了相位解缠中常见的问题,具有较好的鲁棒性和稳定性,对于局部相位不连续以及可能包含了无效信息区域的噪杂缠绕相位具有较好的解缠结果。(4)国产SAR卫星的InSAR技术测高及形变监测实验与评估遥感29号卫星和高分3号卫星是我国目前在轨运行的卫星中,具备一定的干涉成像能力的SAR卫星,是我国发展InSAR卫星的先驱和重要参考经验。而对于InSAR卫星的发展而言,形成干涉成像是前提,满足干涉测量是重点,而能够常态化、业务化地服务于InSAR技术领域则是目的。本文针对国产卫星遥感29号、高分3号的干涉数据,采用所提出的数据处理方法,进行高程测量和地表形变监测的实验和分析,验证本文的处理方法,同时验证了目前国产SAR卫星在干涉成像、干涉测量方面的能力,并评估了测量精度。