SAR层析技术具有对目标的三维(方位-距离-高度)成像能力,但由于散射点的高度变化信息被补偿丢失了,因而无法获取目标的形变信息。SAR差分层析技术是在SAR层析技术上发展而来,它不仅能够保持方位向-距离向合成孔径,还能在斜距垂向-形变速率向合成二维孔径,从而得到目标形变速率向的分辨能力。本文基于星载SAR影像数据,深入研究了SAR层析技术去斜及相位补偿方法,对大型金属目标的三维重建技术以及大型金属目标的长时序形变速率提取方法进行了相关的研究,现将本论文工作内容总结如下:(1)研究了SAR层析及SAR差分层析技术中的去斜原理和相位补偿原理。从层析成像的原理出发,对大型金属目标的成像机理和散射特性进行分析,并结合SAR图像去斜模型,在参考斜距去斜方法的基础上提出了改进的基于外部DEM数据的迭代去斜方法。使用COSMO-SkyMed SAR影像数据验证了该方法的有效性,通过与其他方法在层析高程向获取的结果对比,本文改进方法得到的高程提取结果提高了0.89m,更接近输电铁塔高度的真实高度值。(2)研究了基于压缩感知算法的大型金属目标三维重建技术。研究了各类PS点提取算法,结合算法的优缺点和目标的散射特性,采用了一种综合法来提取所需的特征分辨单元的方法,在筛选参数和阈值的选择进行了优化,提高了筛选特显单元的准确度和精确度。通过SAR稀疏信号重构模拟仿真实验,对比分析了各个压缩感知重构算法的效果和性能,将gOMP算法应用到SAR层析三维成像技术中,实现大型金属目标结构的三维重建。采用TerraSAR-X高分辨率SAR影像数据,对四川普洪区域某一输电铁塔进行了其结构的三维重建实验,结果表明该方法能有效实现大型金属目标结构的三维重建,具有良好的精确性和稳定性。(3)在讨论了时空基线稀疏性以及图像数量对散射点估计的参数精度的影响后,研究了基于SAR差分层析技术的长时序形变速率提取方法。该方法结合对目标结构的三维重建结果以及所提取的特征分辨单元,选取合适的特显单元对目标进行长时序形变速率提取。结果表明,基于TerraSAR-X高分辨率影像数据能获取到目标的高精度形变信息(cm级别),证实了该方法的可行性和有效性,是一种能为输电铁塔等重要大型金属目标提供有力监测的技术。