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DInSAR、PS-InSAR、SBAS-InSAR 的差異與適用情境

2026 年 5 月 22 日

合成孔徑雷達干涉測量(InSAR)利用不同時間取得的衛星雷達影像,比較相位差以估計衛星視線方向上的地表變化。DInSAR 適合事件前後的大範圍初步判讀;PS-InSAR 追蹤都市建物、裸岩等穩定反射點;SBAS-InSAR 則以多組時間及空間基線較小的影像配對,建立面狀時間序列。三種方法都會受到大氣、軌道、地形誤差與去相干影響,不能只依標稱精度選擇。

三者快速對照

項目DInSARPS-InSARSBAS-InSAR
中文差分干涉永久散射體小基線子集
常見成果形式事件前後的公分級形變場穩定散射點的長期時序符合相干性門檻像元的面狀時序
所需影像數少(2 期即可)多(數十期以上)多(數十期以上)
較適合的地表裸露地表或相干性良好區域都市、岩盤、結構物相干性足以維持的裸地、農地或坡地
形變型態事件性、大量級長期緩慢、逐點長期、面狀
計算成本
典型應用地震同震形變、大規模崩塌都市沉陷、建物與橋梁地層下陷、山崩潛勢區

各技術原理

DInSAR(差分干涉,Differential InSAR)

DInSAR 取兩期(或少數幾期)雷達影像進行干涉,扣除地形相位後得到地表的視線方向(LOS)形變。優點是所需影像少、計算快速,能在事件發生後迅速評估大範圍形變;缺點是受大氣延遲與時間/空間去相干影響,難以偵測長期、緩慢、毫米級的形變。適合地震同震形變、大規模崩塌、火山活動等量級較大的事件。

PS-InSAR(永久散射體,Persistent Scatterer InSAR)

PS-InSAR 在長時間序列影像中尋找相位較穩定的「永久散射體」(如建物角隅、裸岩、人工構造物),再為這些點建立時間序列。在影像數量、相干性、大氣改正與參考點條件良好時,可辨識毫米至公分量級的長期變化;這不代表單次量測或每個場址都具有毫米級準確度。植被覆蓋區通常缺乏穩定反射點,必要時可佈設人工角反射器(CR)補強。

SBAS-InSAR(小基線子集,Small Baseline Subset InSAR)

SBAS-InSAR 選取時間與空間基線較小的影像配對組成子集,以減輕去相干影響,並重建符合相干性門檻像元的形變時間序列。它常用於地層下陷、山崩潛勢區與集水區等大範圍分析,但小基線策略不能消除植被造成的去相干;在茂密森林、快速地表變化或積水農地,仍可能無法取得連續成果。

如何選擇

可依下列問題逐步判斷:

  1. 是否為事件性、大量級形變,且要求快速評估? → 是,選 DInSAR
  2. 監測對象是否為都市、結構物或岩盤等穩定反射點,需逐點長期時序? → 是,選 PS-InSAR
  3. 需要面狀長期時序,且多期影像仍保有足夠相干性? → 可評估 SBAS-InSAR;植被茂密區應先檢查相干性,並準備搭配其他監測方法。
  4. 需要兼顧廣域與重點精度? → 以 InSAR 廣域普查鎖定熱區,再以 GNSS 即時監測重點位置。

實務上三者常組合使用:先以 InSAR 大範圍篩選,再以現地監測驗證與即時追蹤。

台灣應用案例

在台灣,InSAR 可用於大規模崩塌潛勢區、地層下陷與都市沉陷的廣域調查。瑞模德科技的 InSAR 衛星雷達形變分析可依場址條件選擇處理方法,並以 GNSS 或其他現地量測交叉檢核。

常見問題

Q:InSAR 監測需要在現場架設設備嗎? 不需要。DInSAR、PS-InSAR、SBAS-InSAR 皆為利用衛星雷達影像的遠端監測技術,取得目標區域影像即可分析。

Q:三種方法可以一起用嗎? 可以,而且常如此。先以 DInSAR/廣域普查鎖定範圍,再以 PS/SBAS 建立長期時序,必要時搭配 GNSS 現地驗證。

Q:InSAR 的形變是哪個方向? InSAR 量測的是衛星視線方向(LOS)的形變,可結合升降軌資料或 GNSS 解算垂直與水平分量。


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