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地质灾害严重威胁着人民的生命财产安全,已成为影响区域经济和社会可持续发展的重要因素。特别是板块运动导致的地震以及地质构造、地形与气候因素的交互影响引发的山体滑坡等剧烈地表变化造成的人员伤亡和经济损失最为显著。因此,对此类重大地质灾害造成的大梯度地表形变进行及时、全面的监测与分析已经变得刻不容缓。积极发展新型对地观测技术,完善相关监测方法体系,提高我国地质灾害预警以及灾后治理能力,对维护社会经济发展和保障人类生产活动得以顺利进行具有十分重要的现实意义。合成孔径雷达差分干涉测量(Differential Interferomertric Synthetic Aperture Radar, DInSAR)是上世纪末开始发展起来的新型对地观测技术,以其拥有精度高、监测范围广、快速高效、不受时间天气限制等诸多优势而被广泛应用于火山、地震、滑坡、冰川以及城市地表沉降等多个领域。但是,DInSAR仍然存在易受时间、空间失相干而无法探测到有效数据等缺陷；且受到雷达成像几何的限制,DInSAR监测结果仅能反映地物目标沿雷达视线方向(Line of sight, LOS)的相对形变量,仅依靠单平台SAR数据无法恢复地表真实三维位移。像素偏移量估计(Offset-tracking)技术基于SAR影像强度信息通过多级配准实现亚像元级精度的方位向和距离向二维地表形变偏移量信息获取,可以克服DInSAR的一维局限性。且该技术对SAR影像相干性不敏感,一定程度上可以抵御失相干造成的信息无法获取等问题。但是相对于DInSAR技术而言,Offset-tracking还不成熟且其精度依赖于SAR影像分辨率。因此同时联合DInSAR和Offset-tracking两种技术监测地表形变,可互补两种技术不足,实现在不引入外部数据的前提下,仅利用SAR影像对地表真实三维形变的恢复。本文的研究将基于SAR影像自身相位和强度信息,联合现代空间对地观测技术——合成孔径雷达差分干涉测量与像素偏移估计,针对雅安山区滑坡多发区域与2015年4月尼泊尔Mw7.8级强地震两个具有代表性的大形变梯度地质灾害开展研究。主要工作涉及以下三个方面：1.基于11景升轨RadarSAT-2数据源利用Offset-tracking技术,探测雅安地区地表形变的方位向和距离向形变时间序列,并针对监测滑坡点详细分析验证。研究中完善了时序Offset-tracking技术形变场提取流程。2.针对DInSAR和Offset-tracking各有的局限性,建立了融合LOS向干涉观测量和方位向像素偏移观测量的最小二乘解算模型,实现两种技术的优势互补。并依据真实地震形变场以及卫星参数信息,模拟数据进行仿真实验,证明了多观测量三维模型的可靠性和有用性。3.选取尼泊尔地震研究区采用Sentinel-IA升／降轨数据,分别利用DInSAR技术和Offset-tracking技术获取区域内LOS向和方位向同震形变场。联合多角度观测量恢复升／降轨公共区域内真实三维同震形变场。并证明了仅依据SAR影像自身,在不引入外部数据的前提下可以解算出绝对三维形变场。