基于GB-SAR的北斗面形变测量雷达精度评估方法

来源：信号处理杂志 2025年第8期北京时间：

作者：刘飞峰, 崔荣壹, 王战泽, 徐智祥, 曾熙玥, 钟帅臻

摘要：地质灾害发生前期，地表通常会产生微小位移，可作为地质灾害发生的预警信息。因此，迫切需要对高危险地区的地表进行高精度的三维形变实时监测，实现地质灾害的预警。北斗面形变测量雷达是一种新型的地表形变监测技术，可应用于边坡、矿区沉降、桥梁变形等多场景下的地表形变监测，具有应用范围广、成本较低等优点。系统可以利用单台接收机实现对全场景的三维形变监测，该接收器可以固定在地面上或安装在移动平台上。利用在轨卫星作为发射机，由于具有较短的重访周期，其长时间监测成本远低于地基合成孔径雷达（Ground-Based Synthetic Aperture Radar， GB-SAR）系统和星载干涉合成孔径雷达（Interferometric Synthetic Aperture Radar， InSAR）系统。然而，导航星到地的信号功率较低，导致了场景回波的信噪比较低，目标的相位稳定性相对较差，获得的测量精度偏低。本文基于高精度的GB-SAR一维形变监测数据为形变真值，初步验证了北斗面形变测量雷达的形变监测能力。首先介绍了北斗面形变测量雷达，之后根据系统特点，介绍了北斗面形变测量雷达的形变测量流程。最后，使用GB-SAR形变数据对北斗面形变测量雷达进行精度评估。基于以上方法，在重庆老林沟地区进行了形变精度评估试验，基于7天的测量结果，计算得到了北斗面形变雷达的形变测量精度。实验证明了北斗面形变测量雷达具备对全场景的三维形变测量能力，可以广泛地应用在各类场景在灾害预测中。

关键词：干涉合成孔径雷达, 北斗面形变测量雷达, 地基合成孔径雷达, 精度评估