随着在地形测绘、沉降反演、形变检测、植被估计等领域对目标三维(距离-方位-高度)、四维(距离-方位-高度-形变)信息需求的不断增加,传统SAR二维成像已经无法满足应用需求。SAR层析技术利用对同一地区获取的多幅SAR二维复图像,通过在垂直于距离-方位平面的高度向形成合成孔径,拥有了对目标高度信息进行测量的三维成像能力。当其所利用的多幅SAR图像是在一个较长的时间序列中获得时,可以认为SAR层析在时间上也形成了合成孔径,从而可以获取目标沿高度向线性形变速率的信息,具有了四维成像能力。SAR层析由于其独特的三维、四维高分辨成像能力,已经受到了国内外的广泛关注和深入研究,在地理、地质、生物、生态等多个领域都有重要的应用前景。但同时,SAR层析技术也面临着一些难点问题,主要就是如何实现更加稳健、高效、高精度的目标成像与检测。由于目前SAR层析所使用的多幅SAR图像都是在较大的时间跨度中获得的,许多目标会产生较强的时间去相关,因此在SAR层析中重点关注的目标是那些能够在多幅图像中保持良好相参性的永久散射体。如何准确地判断每个分辨单元内有几个永久散射体并对每个散射体进行高精度的参数估计是SAR层析成像与检测的核心问题。本文从这一思路出发,阐述了SAR层析成像与检测的原理,并对现有方法进行了分析和对比。本文分别研究了波束形成算法、松弛算法、压缩感知算法在SAR层析成像中的应用,将广义似然比检验方法与SAR层析成像相结合,提出了基于上述三种算法的SAR层析目标成像与检测一体化方法,并从理论层面、仿真层面及实测数据层面对这三种方法进行了深入地分析与验证。