遥感技术是地球空间信息获取的重要手段,由于光学遥感应用的局限性,主动方式的微波雷达遥感技术在特定地区发挥重要作用。合成孔径雷达干涉测量(InSAR)技术综合了合成孔径雷达成像原理和干涉测量技术,是一般SAR功能的延伸和发展,极大拓展了成像雷达的功能和应用范围,在军事和国民经济建设中可以发挥重大作用。InSAR技术充分利用了雷达回波信号所携带的相位信息,精确测量地面点三维空间位置及其微小变化。目前,该技术已经受到测绘和地学领域研究人员的普遍青睐。从上世纪八十年代初起,哈尔滨市地面沉降处在缓慢发展过程中,在不同时期已经引起地面建筑物和道路破损等现象,但是至今从未对地表进行全面、系统的形变监测工作。为此,本文基于合成孔径雷达差分干涉测量技术,研究了该地区过去十几年地面沉降的时空变化特征。本文利用覆盖哈尔滨地区的ERS和Envisat雷达数据,分别采用常规DInSAR、短基线集和永久散射体方法进行了试验研究,并结合地下水位和地面水准监测数据与InSAR结果进行了相关分析,验证了其精度和可靠性,表明该技术对哈尔滨地区微小缓慢的形变监测是高效可行的。论文深入剖析了合成孔径雷达干涉测量相关基本概念,提出了SAR影像配准时控制点粗差的探测和剔除方法,比较了干涉图相位在空域和频域滤波结果,探讨了InSAR大气效应改正方法,研究了基于MODIS数据大气延迟改正,构建了基于GIS技术的地面沉降监测网络数据管理系统。通过本文的研究,作者获得以下成果及创新：1.利用合成孔径雷达干涉测量技术,首次对哈尔滨市地面沉降进行了系统全面的研究,揭示了地面沉降的时空特征,得到哈尔滨市年沉降量为mm的地面沉降结果。2.归纳总结了InSAR大气效应的改正方法,验证了大气对哈尔滨地区InSAR监测结果的影响,并针对该地区进行了MODIS数据试验研究。为了分析大气对干涉测量结果的影响,选取Envisat卫星分别在2006年1月19日和3月30日获得SAR影像为数据源进行干涉处理,选取2006年3月30日MODIS数据用于纠正大气延迟。通过对改正前后的RMS进行统计,发现RMS由改正前的0.8cm降低到了改正后的0.65cm,表明MODIS改正具有一定的效果。3.对SAR影像配准产生的粗差的进行了系统分析和研究,提出采用方差分量估计总体检验法与Baarda单个粗差探测法,并通过实际算例进行了验证。粗差剔除前配准选择控制点是46个,剔除后剩下32个参与拟合多项式系数计算,剔除率达到30%。4.通过研究哈尔滨地区地质构造、地貌特征和地下水类型,对所探测出的地面沉降信息与地下水位变化进行了相关性分析,结果科学合理,具有说服力,为哈尔滨市地面沉降灾害预防提供重要参考价值。5.构建了哈尔滨地面沉降监测网络管理系统,能够对利用遥感图像处理和GIS技术编制的各种图件和数据进行高效的管理。