变形监测可以测量获取目标的几何形态变化特征,其对滑坡、岩崩、泥石流等自然灾害监测与预报具有重要意义。地基合成孔径雷达(Ground-Based Synthetic Aperture Radar,GB-SAR)干涉测量是变形监测领域备受关注的技术之一,其具有精度高、非接触测量、时空分辨率高、获取信息量丰富等特点。但是在实际应用中,GB-SAR测量易受外界环境干扰,特别是在气象环境复杂区域,大气效应带来的相位误差严重影响测量精度,针对该问题,本文围绕GB-SAR变形监测应用中的大气效应影响开展研究,主要内容有:(1)在阐明GB-SAR干涉测量原理和大气效应问题本质的基础上,采用电磁波大气折射率模型和GB-SAR干涉测量变形量计算公式,仿真模拟得出,当测距为200m、电磁波大气折射率变化为10-5级别时,大气效应所引起的误差为毫米级,随着大气折射率变化增大,大气效应误差也迅速增大。模拟实验还分析了气温分别为-20℃、0℃、20℃和40℃时折射率与气压、湿度之间的关系,以及气压分别为800hPa、900hPa、1000hPa和1100hPa时折射率与温度、湿度之间的关系。结果表明,湿度对大气折射率的影响大于温度和气压;在零下时,气温变化对大气折射率变化影响不显著;零度以上,随着温度升高,其影响力逐渐增大;气压变化对大气折射率影响不大。(2)分别采用IBIS系统L观测模式和S观测模式进行了大气效应影响实验,分析不同观测距离的目标点在两种测量模式下所产生的大气效应误差,并尝试使用气象数据对S观测模式中的大气效应误差进行改正。结果表明,大气效应具有明显的时空特征:观测周期越长大气效应影响越大,测距越远大气效应误差越大;而采用高时空分辨率的气象数据进行大气效应相位补偿具有一定的可行性。(3)实施了链子崖北东侧岩壁变形监测试验,验证研究GB-SAR变形监测实际应用情况。为了解决测量中的大气效应影响问题,给出基于大气折射率剖面模型的固定控制点改正方法,该方法考虑了大气折射率垂直变化情况,更适合测区气象环境。通过坐标转换、目标点识别提取和气象数据预处理等过程,分别采用传统固定控制点改正法、基于大气折射率剖面模型的固定控制点改正法和气象数据校正法对大气效应误差进行改正。结果表明,基于大气折射率剖面模型的固定控制点改正法能够有效削弱大气效应影响,精度可达毫米级,改正效果优于IBIS随机软件和气象数据校正法,该方法适用于高山峡谷地区的GB-SAR变形监测。论文还采用不同的小波基函数对测量结果进行了噪声滤波,结果表明,小波去噪能够有效剔除测量数据中的随机误差,起到良好的滤波作用,该方法有利于GB-SAR数据处理和结果分析。