4.4軌道誤差改正
由于軌道狀態矢量存在誤差，導致基線估計不準確，給InSAR數據處理帶來的誤差，稱之為軌道誤差。根據InSAR原理，基線存在的誤差不僅影響平地相位的去除，同時會影響高程與地形相位轉換參數的計算，其一方面在InSAR地形測繪中直接降低DEM的計算精度，另一方面在差分InSAR中影響外部地形貢獻的去除，從而降低差分InSAR形變監測的可靠性。影響InSAR干涉測量精度的些誤差中，基線誤差對InSAR干涉測量精度的影響是系統性的[100]，尤其突出。無論是傳統的差分InSAR，還是在PS-InSAR和SBAS-InSAR等時序形變分析方法，軌道誤差都是必須考慮的誤差源。為了消除基線估計不精確導致的相位誤差，從數據處理處理角度出發，目前有兩種可選方法，即基線精確估計[101]、干涉相位誤差校正。
在基線精確估計方面，文獻[101]提出了利用地面控制點精化InSAR干涉基線的方法，根據已知的解纏相位和地面控制點高程建立觀測方程，采用最小二乘方法進行基線參數的求解。但是很多情況下，我們沒法獲得研究區域的地面控制點。近年來，有學者將基線精化研究工作轉移到結合多時域InSAR的研究上，提出了多時域基線精化方法[102]，但是這些方法采用的基線精化模型在計算雷達視線方向矢量時仍高度依賴精確的地面高程信息[103]，這在很大程度上影響了基線精確估計結果的精度水平。在干涉相位誤差校正方面，研究工作主要集中于利用多項式模型去除軌道誤差，包括線性模型、二次多項式模型。然而，采用多項式擬合方法對干涉相位進行校正僅能去除平地相位誤差，而由于基線誤差導致的地形殘余仍留在干涉圖中，這部分誤差與高程高度相關，容易被認為是與高程相關的大氣誤差[104]。
4.5精度評定
目前，InSAR的形變測量結果基本都依賴于實地測量數據(如水準、GPS等)來檢核其精度和可靠性。其中最科學合理的方法是在研究區域布設人工角反射器，在SAR影像獲取時刻利用實地測量手段對角反射器進行精密測量，并以此為標準對InSAR結果進行精度評定[105]。對于絕大部分沒有布設角反射器的區域，則一般是根據實地測量數據的地理坐標選擇最近的或一定范圍內的InSAR監測點進行比較。然而值得注意的是，實地測量手段和InSAR技術所監測的地面點往往并不一致。例如，在城區形變監測時，InSAR技術所監測的地面點一般是建筑物等反射信號穩定的地物，而水準監測點大多是沿馬路進行布設，GPS監測站則可能建立在基巖上，這就導致實地測量數據不能準確、客觀地評價InSAR形變監測結果。
由上述介紹可知，目前InSAR精度評定受限于實地測量數據的數量和可靠性，因此未來有必要研究一種不依賴于外部數據的InSAR精度評定方法。相干性是衡量InSAR干涉圖質量的一個重要指標，但如何實現相干性的精確估計、以及如何將相干性與InSAR形變監測精度相關聯，都有待進一步研究。然而，大氣延遲的影響噪聲在相干性中難以得到體現，因此對于大氣影響嚴重的InSAR形變監測結果，需要考慮引入更為復雜的模型(如協相關函數)來估計大氣噪聲的方差[106]。另一方面，方差分量估計理論可以通過平差得到的觀測值改正數來迭代估計觀測量的方差，不受到任何先驗信息的限制，有望在InSAR精度評定中取得突破[107]。
5結論
自InSAR技術提出以來，大量學者針對如何提高D-InSAR變形監測的精度和維度作出了大量努力，提出了PS-InSAR、SBAS-InSAR、DS-InSAR和MAI等經典技術，并且在城市、礦山、地震、火山、基礎設施、冰川、凍土、滑坡等領域取得了大量的成功應用。但是，InSAR技術也存在自身的局限性，例如對南北向形變的不敏感性、由失相關、大氣延遲和軌道誤差導致的不確定性、以及缺乏有效的精度評定方法等，這些都在一定程度上阻礙了InSAR工程化和市場化進程。隨著SAR衛星的成像質量和時空分辨率等越來越高，如何進一步挖掘SAR數據的時空幾何物理特性在InSAR誤差改正和多源融合等方面的潛力，實現高精度三維時序變形監測和精度評定，將是未來該領域的主要研究方向。
致謝:本文在撰寫過程中得到了河海大學蔣彌、香港理工大學許文斌、湖南師范大學孫倩等的協助，在此一并表示感謝。
【引文格式】朱建軍，李志偉，胡俊。InSAR變形監測方法與研究進展[J].測繪學報，2017，46(10)：1717-1733.DOI:10.11947/j.AGCS.2017.20170350
