继2016年完成并发布了首张带精度的国产SAR卫星-遥感29号于中国嵩山遥感定标场的干涉影像和高程模型后,武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室的张过教授团队又于2017年3月31日获取了高分三号卫星的嵩山地区数据和内蒙古地区数据,并进行了几何定标、干涉测量处理与精度评估工作。这是我校科研团队再次实现国内第二颗可用于InSAR技术的雷达卫星干涉成像和高程测量。这是今年李德仁院士领衔的地球空间信息技术协同创新中心在星载SAR/InSAR领域获得的突破性进展。
利用部署在嵩山定标场的六套自动角反射器做高分三号几何定标的控制景,利用内蒙等区域的高分三号做验证景,采用武汉大学提出的星载SAR几何定标算法,验证景无控平面定位精度优于10米,低于遥感29号经过几何定标后的无控平面精度。
此次获取的嵩山定标场区域高分三号数据为3m分辨率的精细条带模式影像,干涉对时间跨度29天,空间基线长度1150m,利用武汉大学研发的算法进行高精度的干涉和基线改正等处理后,在空间基线较大、目标区域地形复杂的情况下依然保证了很好的干涉质量和准确的解缠结果,并将信号失相干的影响降到最低,依此制取了相应的高程图。
高分三号干涉条纹图
高分三号InSAR技术获取高程模型
此次由高分三号数据获取的高程模型,经过我校科研团队在观测区域内研发布设的数个自动角反射器和相应的控制数据验证,高程精度达到平地4m以内、山地9m以内的水平。经过交叉验证,高分三号所得到的高程模型与此前遥感29号卫星干涉测高结果具有很高的一致性,而由于基线长度相对较小,在地形起伏大的地区比此前遥感29号的干涉测量结果具有更少的信息损失,但由于遥感29号分辨率更高、波长更短以及干涉基线更长等因素,本次高分三号测高精度低于遥感29号测试验证的平地2m、山地6m的水平。
2颗国产卫星通过InSAR技术获取嵩山地区DEM
与此同时,高分三号干涉数据在此次研究中也体现出一些问题,经过差分干涉处理后的相位图上出现了多处“疑似”形变相位,且已排除高程误差引起的残余相位等因素,而这些相位形成是载荷的原因,或是成像的因素,或是在短短29天内真的有多处发生巨大的地表形变,仍未有定论,高分三号干涉数据是否能够有效应用于高精度地表形变探测,还需要进一步的研究。
“疑似”形变相位
(来源:武汉大学地球空间信息技术协同创新中心)