InSAR大气延迟和轨道误差改正的模型方法研究

Atmospheric delay and orbit error are two of the most important error sources seriously affecting the application of InSAR observation, so it is urgent to correct these errors for InSAR. Through analyzing the regression relationship between GPS and MODIS/MERIS water vapor results, an atmospheric delay correction model integrated with the two technologies will be developed. The altitude-related atmospheric delay will be taken into account, and a 2-dimension Kriging interpolation algorithm proposed in this project will be used for turbulence mixing wet delay interpolation. Taking Xianshuihe fault area as study area, and the GPS points and corner reflectors (CR) as control points, an orbit error correction model will be developed by conicoid simulation. Finally, Atmospheric delay and orbit error will be used for InSAR phase correction. The phase of control points will be taken as restriction in InSAR phase unwrapping process. The implementation of this project aims to develop an integration method of GPS, MODIS/MERIS, CR and InSAR technologies, through which spatially continuous atmospheric delay can be obtained and the accuracy of phase unwrapping and InSAR measurements will be improved.

大气延迟误差和轨道误差是InSAR观测的主要误差源，严重影响了InSAR的应用，是迫切需要解决的问题。本项目通过对GPS和MODIS/MERIS水汽结果的回归分析，建立两种技术融合的大气延迟改正模型；在对MODIS/MERIS有云区大气延迟插值时，用Onn模型计算与高程有关的大气延迟分量，用本项目提出的二维克里金插值算法对水平湍流有关的大气延迟分量插值，提高插值精度。以鲜水河断裂研究区为例，将GPS站点与角反射器(CR)点作为控制点，进行InSAR的轨道校正和轨道残差相位的二次曲面模拟，建立轨道误差改正模型。最后，将大气延迟改正、轨道误差改正用于InSAR相位改正，采用控制点相位作为约束，改进相位解缠质量。通过本项目的开展，建立综合GPS、MODIS/MERIS、CR技术与InSAR的融合方法，能解决InSAR连续空间上的大气延迟纠正问题，改善相位解缠结果，提高InSAR观测精度。

大气延迟误差和轨道误差是InSAR观测的主要误差源，严重影响了InSAR的应用，是迫切需要解决的问题。本项目通过对MODIS/MERIS水汽结果的回归分析，建立两种技术融合的大气延迟改正模型。通过选取控制点的方法，进行InSAR的轨道校正和轨道残差模拟，建立轨道误差改正模型。最后，将大气延迟改正、轨道误差改正用于InSAR相位改正，采用控制点相位作为约束，改进相位解缠质量。通过本项目的开展，建立综合MODIS/MERIS进行大气误差校正的方法，能解决InSAR连续空间上的大气延迟纠正问题，改善相位解缠结果，提高InSAR观测精度。由于本项目实验区受云天气影响较严重，GPS点太少，使得利用MERIS和MODIS数据联合GPS对InSAR大气影响校正的方法受到限制，难以在本项目中实现，但是通过本项目的实施，获得了利用MERIS和MODIS相结合进行大气延迟校正的方法，并在BAM地震的中得到了实验，通过插值获取了地震区的水汽分布，可以用于差分干涉处理结果中。本项目使用PS和SBAS两种不同的时间序列处理方法，实现大气误差的消除，通过选取控制点消除轨道残差。利用ENVISAT ASAR多时相雷达数据进行了鲜水河断裂西北段的缓慢形变信息的提取工作。由于实验区可利用的ASAR数据量的局限性，导致PS方法受限，SBAS方法得到的断裂形变范围在-11.57~9.48mm/yr，与相关文献的观测形变量接近。