A Robust Interferometric Phase Extraction Algorithm With Hierarchical PS Sequence Construction for GNSS-Based InBSAR

Feifeng Liu

doi:10.1109/tgrs.2026.3724616

A Robust Interferometric Phase Extraction Algorithm With Hierarchical PS Sequence Construction for GNSS-Based InBSAR

2026-08-18

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DOI：10.1109/tgrs.2026.3724616

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基于全球导航卫星系统（GNSS）的干涉双基地合成孔径雷达（InBSAR）利用在轨导航卫星作为发射器和地面固定接收器进行形变监测。然而，GNSS基InBSAR的低空间分辨率、较差的信噪比（SNR）以及固有的非对称双基地几何结构会导致永久散射体（PS）聚焦位置偏移和间歇性观测缺失，进而造成PS序列碎片化以及干涉相位可用性降低。本文提出一种针对GNSS基InBSAR的稳健相位提取算法，通过引入补充策略实现。首先，在时、空和相干性约束下识别并关联预选PS（prePS）以构建可靠的PS候选链接。其次，为缓解PS序列碎片化，通过具有一对一约束的层次优化将候选链接组织为不相交且时间有序的PS序列。第三，通过增强长序列（利用相邻短序列作为辅助观测）和恢复短序列（在局部参考约束下结合可靠性门控和自适应正则化）分层次提取干涉相位。利用三颗北斗卫星的真实数据实验表明，所提算法将PS序列的平均相干性从0.917提升至0.964，有效差分干涉对数量从367增至518，同时将形变估计的均方根误差从12.31降至5.57 mm。

Keyword:

Deformation monitoring

Global Navigation Satellite System (GNSS)-based interferometric bistatic synthetic aperture radar (InBSAR)

hierarchical phase extraction

persistent scatterer (PS) sequence construction

preselected PS (prePS) association

A Robust Interferometric Phase Extraction Algorithm With Hierarchical PS Sequence Construction for GNSS-Based InBSAR

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