SAR卫星遥感与北斗/GNSS高精度定位技术融合的理论与方法研究

  北斗/GNSS卫星定位技术与合成孔径雷达卫星遥感技术融合与应用相关的理论与方法

      GNSS高精度定位技术在大地测量、板块运动、滑坡监测、大气探测、建筑物变形监测等多领域都有着广泛的应用。 合成孔径雷达卫星遥感技术同样在这些领域也发挥着越来越重要的作用。如何将两种技术融合起来，实现高效、高精度、高可靠性的变形监测与地球科学领域的科学探索，需要深入了解GNSS高精度定位本身存在的瓶颈问题和雷达卫星遥感技术自身的误差源及消除方法等。 为此，我们研发了北斗+人工角反射器的高精度定位设备，融合北斗高精度水平定位和SAR卫星高精度雷达视线向相对定位的优势，在重大基础设施变形监测，卫星影像大地测量学等领域开展了深入的探索。团队相关科研内容获得2项国家自然科学基金面上项目的支持，获批和进入实质性审查的相关中国专利10余项，发表学术期刊论文10余篇。目前，项目团队的研究成果已经用于深圳水库群坝体的常态化、业务化的安全监测领域，也在三峡集团所属的相关大坝开展了工程化应用，取得了良好的社会和经济效益。

合成孔径雷达卫星影像大地测量学 

     合成孔径雷达卫星拍摄的影像数据包含两个波段的信息，其一为地表物体的雷达后向散射强度（RCS）；其二为单个像元内不足整周数的相位信息，该相位来源为该像元至卫星发射/接收天线的距离R与波长λ取余后的值，范围为（-π，π）。由于卫星自身轨道误差、大气延迟误差、SAR传感器时间同步误差等多因素的影响，长期以来，我们难以获取雷达卫星至地面目标的精确距离R，阻碍了该技术的工程化应用。近年来，随着我国商业SAR卫星技术的进步，如何高精度获取SAR卫星至地面点精确距离R这一问题有望被克服，从而为基于SAR卫星测距的卫星影像大地测量学带来技术支撑。项目团队研发了支持多视角、多航向角雷达散射的人工角反射器并融合北斗定位技术，开展基于SAR卫星遥感的高精度地面合作目标高精度定位技术研究，未来在板块运动、地表变形监测、滑坡监测等领域将发挥重要的应用潜力。

SAR卫星遥感监测架空输电线路覆冰及环境灾害监测与预警方法研究

     2008年春季，我国遭受了大范围的冰冻雨雪灾害气象条件的影响，国家电网和南网电网的架空输电线路受损严重，影响了南方多个省市的供电， 项目团队有幸与中国电科院合作开展国际上首个架空输电杆塔覆冰SAR卫星遥感监测的研究工作。在过去的17年研究历程中，研究团队先后获得1项国网公司基础前瞻项目支持，多项中国电科院自主科研项目支持，一项国家自然科学基金面上项目支持等经过近16年的探索与实践，与2024年联合国产商业SAR卫星公司，在国内多条超特高压输电线路开展了输电导线和铁塔覆冰的现场实验验证工作。取得了突破性的实验结果，下一步的工程化应用方案和方法正在稳步推进中。

   高压输电线路走廊也存在滑坡、地震、山火和洪水等自然灾害的影响，SAR卫星遥感技术在这些领域也能够发挥相关的技术优势，例如在滑坡变形监测、受灾铁塔的变形监测领域发挥作用，团队在这方面与国网相关的部门、企业等合作开展了实用化的技术开发和研究工作，相关成果获得多项省部级科技奖励。