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变形监测是山体滑坡、地表沉降、地震等灾害监测的重要支撑手段,利用该技术获取目标形变信息,对监测结果进行研究分析、掌握目标的变形规律,在灾害预报以及工程建设中具有十分重要的意义。目前,常用的外观监测手段(如GPS、全站仪等)需在边坡表面布设观测墩,受成本及施工等因素的影响,布设的监测点数量较为稀疏,获取的监测数据量少;当观测墩受到破坏时,影响后期数据的获取,给后期的数据处理带来困难;同时该监测手段属于接触式测量,当变形体表面无法布设监测点时,该方法将无法应用。三维激光扫描技术利用不同时刻获取的目标点云数据构建目标的三维模型,通过模型间的差异反算出目标的整体形变,该技术无需在目标表面布设监测点,属于非接触式测量;然而该方法受测量精度及距离等限制,在工程应用中存在一定的局限性。此外摄影测量技术无法进行昼夜连续观测,相片质量受施工现场复杂的环境影响较严重,这些因素都使得该技术在工程中也难以得到有效应用。近几十年发展的InSAR (Interferometric synthetic aperture radar)技术是一种主动微波遥感技术,具有全天候、全天时、高精度的测量优势,在地表沉降、DEM生成方面得到了广泛应用;然而该技术受卫星轨道固定、卫星重返周期长、空间分辨率不高等因素影响,无法满足小范围目标物的形变监测。近几年,地基合成孔径雷达(GB-SAR)的出现,克服了星载SAR在小范围区域目标形变监测中的不足,国内外学者对GB-SAR技术在小范围目标形变监测的应用方面进行了大量研究,包括系统的误差分析、大坝、滑坡等变形体形变监测的可行性研究等,研究表明,GB-SAR可非接触式、高精度、快速的获取目标形变信息。然而该技术目前无法应用于复杂环境下的目标物形变监测和对目标物周期性的形变监测中,针对GB-SAR干涉测量中的关键技术如环境影响、PS选取方法及数据处理理论和方法等,国内外学者尚未针对GB-SAR测量模式特点进行系统性研究,因此该技术在形变监测应用中存在一定的局限性。针对上述问题,通过深入研究GB-SAR干涉测量中的关键技术,设计出一套完善的GB-SAR用于变形体形变监测的数据处理方法,使得该技术可以应用到变形体的不同需求的形变监测中,具有十分重要的意义和应用价值。GB-SAR应用到复杂环境目标形变监测和目标周期性形变监测中,需要解决的关键技术主要有有效的环境改正方法、PS选取方法及PS点时序分析方法。因此,本文主要通过对上述三个关键技术的深入研究,完善GB-SAR技术用于目标形变监测时的数据处理方法,使得该技术可应用到不同监测模式下的目标形变监测中,主要的研究内容有:1)对GB-SAR的基本理论如系统组成、电磁波特性,观测模型和雷达与观测目标的几何成像关系等进行介绍,分析GB-SAR与星载SAR在理论应用等方面的差异;同时对GB-SAR中关键技术如步进频率连续波技术、合成孔径雷达技术、干涉测量技术等进行详细阐述,对GB-SAR和传统测量手段的技术特点进行比较,总结了GB-SAR技术的优势和不足。2)研究干涉相位在小范围区域内和大范围区域受环境影响的特征;针对观测场景较小时获取的干涉相位,提出顾及方位向的基于目标与稳定点之间空间关系的多点环境改正方法:针对观测场景较大时获取的干涉相位,提出根据观测场景折射率进行方位向分区,对各区建立顾及目标高度信息的改正折射率的环境改正方法;最后通过实验数据验证了本文提出的环境改正方法的有效性。3)研究GB-SAR影像中PS点的幅值和相位特征,分析常用的星载PS选取方法在GB-SAR影像应用中的特点,提出针对观测区域内控制点和目标点的多阈值提取方法,利用实验数据对提取的方法的有效性进行验证。4)结合GB-SAR不同观测模式下获取的雷达影像数据特点,提出针对GB-SAR的短时间基线数据处理方法和长时间基线数据处理方法;利用实验数据对提出的数据处理方法与传统的GB-SAR数据处理方法结果进行比较和分析,验证本文提出的数据处理方法的有效性。5)利用GB-SAR技术对滑坡、大坝、桥梁等不同目标物进行应用性研究,针对不同的观测目标和不同的监测环境设计合理的监测方案和数据处理流程,为GB-SAR技术应用于不同目标形变监测提供参考方案和数据处理方法,同时验证了该技术应用于不同目标形变监测的可行性。