地基SAR由于是零基线，空间去相干影响较小，采样时间间隔短，其时间去相干影响也较小，因此能够较好地完成对照射区域形变过程的监测。但是，由于大量SAR数据中含有的相位信息非常复杂，且大气相位与形变相位在时空分布中都具有较强的相关性，传统的InSAR时序分析方法不能直接应用于地基SAR的时序处理中。因此，本书基于已有的InSAR时序处理方法，探讨不同监测模式下适用于GBSAR的时序分析方法。

为获取监测区域二维的时序形变信息，需要通过对IBIS监测的原始数据进行处理，基本的数据处理流程主要有以下几方面：

1.二维监测数据采集

选定监测区域，调整雷达方向，尽量使雷达视向与形变方向平行。避免出现夹角为90°，由于地基雷达主要是观测形变矢量在视线向的投影，因此若形变方向雷达视线成直角，则其在视线向的投影为0，即无法得到形变信息（见图3-13）。

2.雷达信号成像处理

雷达接收到监测区域的反射信号，距离向根据距离雷达中心的距离由近及远进行记录，方位向是由雷达与目标点的相对运动情况决定的。信号数据无法直接进行干涉处理，因此必须通过成像算法，将雷达信号转换为聚焦成像数据。距离向采用脉冲压缩，方位向采用合成孔径技术，最终得到SAR的单视复数影像。

图3-13　IBIS-L监测原理

3.连续干涉相位累积(www.daowen.com)

IBIS-L是一种连续采样的工作模式，采样间隔一般为5~10min，如前所述，这种连续干涉相位累积的方法同样也可被应用于L型设备的时序监测中。但是，由于L型设备的采样间隔要远大于S型设备，干涉相位中可能会混入大气及噪声相位，因此相位叠加容易带来误差累积，具体的影响后面章节会给出详细的分析。

4.形变提取与分析

通过连续干涉相位累积的方法，可以获取监测区域内任一目标点任一时刻的形变值。但是，该方法中存在大量的大气及噪声相位累积，常用单个或多个稳定点对形变结果进行环境改正，进行基于点目标的时序分析技术提取出形变速率，进而得到整个监测区域的形变场，对大型建筑的安全健康状况评估提供重要的参考信息。综上所述，连续监测条件下GBSAR简单的变形监测流程如图3-14所示。

图3-14　IBIS-L数据简单处理流程

通过分析上述简单处理流程不难发现，目前连续监测情况下的时序分析方法主要存在以下问题：

（1）采用单一阈值提取PS点，精度较差。常用的PS点提取方法均是基于单一阈值的，因此存在PS点分布及定位不准的问题。后续的时序分析都是基于PS点上的分析，错误的PS点会带来错误的分析结果。为避免此类问题出现，可以利用双阈值提取方法，能更为高效且准确地提取出PS点，为时序分析提供重要的数据基础。

（2）采用累计叠加解缠，存在错误。对于连续获取的SAR影像，由于时间间隔较短，通常假定相邻干涉相位间没有发生缠绕，一般采用累计叠加求解真实相位。然而实际测量中，大约5min的时间间隔内，由于大气与周围场景是变化的，因此这种假设是不成立的，干涉相位是缠绕的。若仍然采用累计叠加的解缠方法，会存在较大的误差。若采用空间二维加时序一维的解缠方法，能够避免此类错误。

（3）未剔除大气相位，误差累加。类似于问题（2），没有考虑到大气相位的存在，往往得到的干涉相位实际上是形变相位、大气相位等的总和，真实的形变信息往往淹没在影响较大的大气相位中，从而得不到正确地提取。通常可以利用二次曲面拟合的方法对大气相位进行改正，以保证形变结果的可靠性。