InSAR对流层延迟校正应用研究

论文摘要

影响InSAR监测精度的一个主要误差就是大气延迟,对于短波长微波来说,一般重点研究对流层延迟,忽略电离层延迟。目前已经有多种对流层延迟校正方法,但是现有的校正方法有各自的适用范围和缺陷,根据地形情况确定使用哪种校正方法变得十分重要。基于这一突出问题,本文以“不同地形条件下对流层延迟校正方法对比分析”作为总体研究方向,分析了对流层对电磁波和InSAR测量精度的影响,着重说明时序InSAR方法、气象信息建模方法和GACOS方法的原理,并针对星载重复轨道InSAR中的大气相位进行了实验和定量分析,提出对流层延迟校正方法应用策略。本次研究收集了赤峰市元宝山区2016年9月28日至2017年8月18日共26景哨兵数据和四川省阿坝藏族羌族自治州茂县2017年3月15日至2017年10月17日共18景哨兵数据,对这些数据进行处理,并利用时序InSAR方法、气象信息建模和GACOS方法进行大气校正,利用干涉图相位统计特性进行综合分析,得出结论如下:(1)在元宝山区,47个干涉图经过时序InSAR方法、气象信息建模方法和GACOS方法进行大气校正后相位标准差减少的干涉图个数分别占总数的100%、36.2%和72.3%,在茂县地区,43个干涉图经过时序InSAR方法、气象信息建模方法和GACOS方法进行大气校正后相位标准差减少的干涉图个数分别占总数的100%、37.2%和65.1%。从可靠性角度考虑,时序InSAR方法优于气象信息建模方法和GACOS方法,GACOS方法优于气象信息建模方法,如果可以获取足够数量SAR影像时,优先使用时序InSAR方法。(2)气象信息建模方法和GACOS方法可以有效去除与地形相关的垂直分层延迟,但是当大气延迟中湍流混合延迟占主要地位时,两种方法都有可能引入校正误差。因此当无法获取足够的SAR影像时,可以利用气象信息建模方法或GACOS方法进行大气校正,但是需要针对每个干涉对逐一检查。(3)提出组合应用GACOS和时序InSAR方法的组合技术流程,结果显示:在茂县地区,28个干涉图经过时序InSAR方法、GACOS方法和二者结合校正方法进行大气校正后相位标准差分别平均减少31.7%、17.12%和46.3%,说明将二者结合使用大气校正效果更优。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 缩略语目录
• 1 引言
•   1.1 选题的背景与意义
•   1.2 国内外研究现状
•     1.2.1 国外研究现状
•     1.2.2 国内研究现状
•   1.3 论文的研究内容及组织结构
• 2 星载重轨InSAR中大气效应
•   2.1 大气的组成成分和结构
•   2.2 大气对电磁波信号的影响
•   2.3 对流层延迟分布特性
•   2.4 对流层延迟对星载重轨InSAR精度的影响
•     2.4.1 对流层延迟对InSAR测高精度的影响
•     2.4.2 对流层延迟对InSAR形变监测精度的影响
•   2.5 本章小结
• 3 InSAR大气校正
•   3.1 InSAR大气校正方法
•   3.2 时序InSAR方法
•   3.3 气象信息建模方法
•   3.4 GACOS方法
•   3.5 本章小结
• 4 不同地形条件下大气校正应用研究
•   4.1 低山丘陵地区大气校正应用研究
•     4.1.1 研究区概况
•     4.1.2 研究数据介绍
•     4.1.3 数据处理及大气校正结果
•   4.2 高山峡谷地区大气校正应用研究
•     4.2.1 研究区概况
•     4.2.2 研究数据介绍
•     4.2.3 数据处理及大气校正结果
•   4.3 大气校正结果综合分析
•   4.4 GACOS和时序InSAR校正方法结合
•   4.5 本章小结
• 5 结论与展望
•   5.1 研究内容总结
•   5.2 展望
• 致谢
• 参考文献

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 黄波

导师: 杨红磊,范景辉

关键词: 对流层延迟,气象信息建模

来源: 中国地质大学(北京)

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 自然地理学和测绘学

单位: 中国地质大学(北京)

基金: 中国自然资源航空物探遥感中心二级项目“全国矿产资源开发环境遥感监测”子项目“矿山地下开采遥感监测示范”(项目编号DD2016007546)

分类号: P237

DOI: 10.27493/d.cnki.gzdzy.2019.000927

总页数: 76

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