【葛大庆谈InSAR（六）】InSAR技术在国内发展的契机

葛大庆，雷达遥感研究所所长｜中国国土资源航空物探遥感中心

一、应用需求始终是牵引技术发展的最大动力

从国内的情况来看，对InSAR技术的需求较为显著。主要面向地质灾害、地震、测绘以及工程安全等行业需求旺盛。需求来自两方面，一是我国地质灾害频发，需要不断的进行调查与监测；二是地灾监测技术水平所限，需要空地一体的监测技术组合。

从2005年起，我们在国土资源部（MLR）和中国地质调查局（CGS）的统一部署下，规模化的开展地面沉降InSAR监测与调查工作，经历了方法技术研究、示范应用和目前的日常化监测，截至2010年底全面获取了华北平原、长江三角洲和汾渭谷地等全国三大沉降区全覆盖监测结果，全面掌控了当前主要地面沉降的发生与发展态势。

自2011年以来，按照全国地面沉降InSAR调查与监测、重大工程区地表形变InSAR监测以及地表形变综合研究三个主题，分别开展了：

（1）全国三大沉降区连续监测及空白区调查；着重解决中东部沿海平原、盆地和三角洲等地面沉降潜在区的调查；

（2）重大工程区地表形变InSAR监测；主要面向高速铁路、南水北调工程等重大线性工程的高分辨率InSAR监测以及三峡地区滑坡、中东部工矿区地面塌陷与油田抬升等多类型、多尺度地表形变监测应用。通过这些工作的实施，使得InSAR作为一项地质环境演化动态监测的支撑技术，取得了一系列高精度监测结果和大尺度调查成果，综合应用效果显著，服务了国土资源部全国地面沉降监管与防控工作。

国际上，最突出的应用是欧洲空间局（ESA）支持的全球环境监测计划（GMES，Global Monitoring for Environment and Security）下属的Terrafirma项目，该项目旨在利用近ERS、ENVISAT以及Sentinel-1系列卫星和InSAR技术进行地表移动及其灾害的调查与监测，为灾害早期识别、风险评估和防灾减灾提供技术和数据支持。

该项目根据地表形变的主控因素分为三个主题，分别为构造地质专题、海岸带专题和水文地质专题。其中，构造地质专题主要面向地震、活动断裂、大地构造活动等开展InSAR调查监测与灾害分析；海岸带专题主要面向沿海低凹地区地面下沉与城市防洪减灾；而水文地质专题则针对地下水开发利用引发的地面沉降，山体滑坡及矿山（固体或液体）开采沉陷的大范围监测制图。

本计划始于2003年，目前已进入第四阶段，成为欧空局主导的Copernicus计划下陆地监测服务(Copernicus Land Monitoring Service)计划。至2013年已圆满完成第三阶段的工作，进入第四阶段后，主要利用ESA新一代中尺度雷达卫星Sentinel-1，继续围绕三个专题开展地表形变与地质灾害服务。截至2014年已经开展并完成了长期提供Terrafirma产品及在线服务的技术保障。

欧洲哥白尼科学计划(GMES)与Sentinel-1卫星业务化InSAR应用

GMES下的Terrafirma计划组成

二、研究界与产业界对新技术认识的转变

前面一直在强调认识转变的作用，表现出来的，就是大家普遍去开展InSAR研究和应用。一些高校、科研院所根据自己的专业领域，在测绘、地质等学科下大力开展InSAR技术应用，逐步掌握这一技术。这些工作的开展为进一步推广应用提供了人才基础，培养了大量的从业者，这是一个很重要的保障。

同时，从学习模仿到逐步掌握，再到技术创新，国内一直有不少机构在进行着这样的研究和实践，这种模式在行业中起到了很大的示范作用，引领了行业的发展。

三、生态文明、国土开发利用计划、民用卫星发展计划等条件支撑

从需求层面上，随着我国经济社会发展对生态环境的认识程度的提升以及区域资源环境问题（地下水、地面沉降、地质灾害与城市化进程）的凸显，针对地质环境演化过程开展长期大范围的调查与监测是非常必要的。

当前中国地质调查局围绕京津冀一体化、泛长三角经济区开发等区域热点问题，部署了一系列具体的工作，这些工作中关于地面沉降和塌陷等调查的，对InSAR技术需求强烈。另外，全国国土综合开发利用、地下水调查治理工程、地理国情监测计划的顺利实施离不开对环境和灾害的调查与监测，也涉及到了部分InSAR监测可以实现的目标任务。

从SAR数据保障上，国外两代SAR卫星数据已经初步培养了我国InSAR研究和用户群。目前，我国也在积极筹划研制自己的SAR卫星，特别是InSAR应用目标的配置，将会促进InSAR技术的整体进步。

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