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合成孔经雷达干涉测量技术致力于从复杂的地物场景中获取地表三维信息和细微运动信息，开拓了卫星遥感技术监测地表形变的先河。多基线干涉SAR图像分析技术能够克服去相干因素的影响并增加对不同相位成分的区分能力，反演出精确的长时间缓慢地表形变，已在众多研究中取得良好应用。本文重点开展多基线干涉SAR关键技术与算法研究，以监测不同应用环境下的地表缓慢形变，提高人们对地面沉降灾害的应对能力。本文主要工作和创新如下:
1、针对城区复杂地表形变监测问题，提出了一种基于动态形变参数模型的干涉SAR形变全信息获取方法。该方法联合高低分辨率两组数据对SAR信号进行了深入的形变特性分析，对原有线性形变模型进行了修正，建立了细致的动态形变参数模型，从而能够对复杂地表形变进行动态过程描述。为了解决观测系统中存在的总体误差影响，采用奇异值分解-总体最小二乘算法用于相位参数求解，获取精确的形变变化规律。采用13景ALOS PALSAR数据对天津城区进行了全面的形变信息监测实验，反演得到了在观测时间2008.07-2010.08内的城区地面沉降趋势发展，对其进行时间及空间上的形变动态分析，得到真实的复杂地表沉降变化模式。采用水准测量数据及实地考察对实验结果进行了良好验证。
2、为了解决非城郊区地表形变监测问题，提出了基于准相干目标(Q-CTs)的多基线干涉SAR形变反演算法。首先对地物目标进行相干特性研究并联合目标物理分类意义，提出了一种有效的Q-CTs目标选择方法;然后定义测量目标之间联合相干性信息并进而建立联合参数模型，通过对多幅SAR图像的整体时间相干性分析获取目标的地理参数求解;最后结合残余形变分析、获取广大非城区缓慢地表形变反演。采用21景ALOS PALSAR影像对天津郊区进行了地表形变监测实验，反演得到武清(2007.08-2010.11)及宝坻区(2008.07-2010.11)高密度的精确地表形变测量。可以看到，在数据观测期间内该两处郊区地表均发生了不同程度的地面沉降现象，部分区域形变速率超过3.0cm/yr。采用实地测量及水准测量数据对实验结果进行了良好验证。
3、针对大型线状特征地物的形变监测问题，提出了一种基于双层网络分析的多基线干涉SAR形变反演方法。通过对目标点建立尺度变换后的Delaunay网络及复杂网络双层连接，算法能够在正确空间关系下进行目标点的近邻连接，从而对其进行相位参数分析获取形变信息反演，并在计算效率和连接有效性方面取得平衡。联合两组ENVISAT ASAR及ALOS PALSAR数据对京津城际高速铁路进行了形变监测实验。实验结果表明，京津城际高速铁路运行第一年内其天津段沿线区域地表相对稳定，实验参数估计均给出了一致的形变信息反演，显示了算法对于大型线状地物的良好形变监测能力。