全球日益严重的地质灾害给人类日常生活和社会经济发展都造成了巨大的影响,其中绝大部分都是由于地球表面的沉降和形变运动引起的。地震形变、地面沉降、冰川漂移及山体滑坡等自然灾害不仅会引起地表形变,水利工程的开挖、地下水的开采等人为因素造成的地质灾害也会引起地表形变。各种类型的自然地质灾害已经逐渐成为影响国家经济和社会可持续发展的重要环境因素。合成孔径雷达干涉测量(Interferometric Synthetic Aperture Radar,In SAR)技术是一种新型地表形变监测方法,具有全天时、全天候、监测范围广等明显的技术优势。然而,传统的In SAR技术受到雷达成像几何的限制,得到的形变监测结果存在视线向模糊的问题,该结果仅仅代表了地表雷达视线方向的一维形变场,不能完全反映地表的实际形变状态。由于地表的形变不可能只发生在某个单一方向上,因此监测地表垂直和水平东西方向的二维形变场具有重要的实用意义。本文基于In SAR技术对二维形变场获取方法开展相应的研究。分别利用差分合成孔径雷达干涉测量技术(Differential In SAR,D-In SAR)和短基线干涉测量(Small Baseline Subset In SAR,SBAS-In SAR)技术对研究区域进行大范围地表形变监测。根据卫星飞行方向与地面之间的几何关系,联合升降轨一维形变场,可以得到地表垂直和水平东西方向的二维形变场,进而解决了In SAR技术存在视线向模糊的问题。基于升降轨数据的采集时间,利用数据插值技术实现了升降轨模式下In SAR观测值的配准,减少了两者时间不一致对形变场反演精度的影响。联合时间配准后的升降轨In SAR观测值,解算得到更准确的地表二维形变场。本文的具体工作内容和创新点如下:(1)研究了In SAR技术的发展现状及其在地表形变监测领域的主要应用。本文阐述了In SAR、D-In SAR、SBAS-In SAR技术以及In SAR监测地表二维形变、三维形变的研究概况,对In SAR技术的基本原理进行了梳理,并在此基础上,对D-In SAR和SBAS-In SAR的技术原理和主要处理流程进行了说明。研究表明,In SAR技术在地表形变监测中应用潜力巨大。(2)完成了基于D-In SAR技术与SBAS-In SAR技术的地表视线向形变场提取。本文选取苏锡常地区作为实验对象,利用D-In SAR技术对2景降轨Sentinel-1A卫星影像进行处理,得到降轨数据的雷达视线向形变场。然后,利用SBASIn SAR技术对10景升轨Sentinel-1A卫星时序SAR影像进行处理,得到升轨数据的雷达视线向形变场。最后,分别对降轨和升轨的形变结果展开分析。(3)提出了一种基于升降轨观测时间配准的地表二维形变监测方法。在联合升降轨In SAR观测值解算地表二维形变场的过程中,受卫星轨道参数的限制,即使是不同的卫星,也很难做到对同一目标的同步观测,造成升降轨观测时间的不一致,进而降低二维形变解算精度。本文基于升降轨In SAR数据的采集时间,利用数据插值技术对升降轨In SAR观测值进行了配准,即以其中一轨SAR时序数据的采集时刻为参考,采用数据插值技术,对另一轨SAR时序数据获取的时间累积形变量进行内插,得到对应参考时刻点的形变量。将时间配准前后的升轨In SAR观测值分别与降轨In SAR观测值进行对比,发现时间配准后升轨In SAR观测值与降轨In SAR观测值不仅形变位置分布相同,而且两者的监测结果量值更为贴近。最后,联合解算时间配准后的两个一维形变量,获取研究区域的二维形变场,所提方法可以更加准确地反演地表二维形变场。