ECMWF模式下多平台数据融合改正InSAR大气延迟

To carry out a wide range of crustal deformation monitoring is an important prerequisite for the earthquake mechanism research，disaster mitigation, disaster prevention, and even predict. InSAR technology has the advantages which can not be insteaded by other geodetic measurements in large-scale crustal deformation monitoring. However, The atmospheric delay is a bottleneck restrict for InSAR large range, high precision, small deformation monitoring. As the highest level of short-term numerical weather forecast model, ECMWF has many advantages for InSAR atmospheric delay correction, which will be the major approach for InSAR atmospheric delay correction in the future. We take the numerical weather forecast data ECMWF as the research object to study the boundary layer stretched idea interpolation algorithm. The method that ECMWF data fusion algorithm with multi-platform vapour observation data to correct the atmospheric delay will also be studied. At the same time, the atmospheric delay correction method in InSAR time series analysis techniques is also studied. Through these studies in order to improve the InSAR small deformation monitoring ability. Through these studies, we hope that the InSAR small deformation monitoring abilitywe can be improved. This study can also provide reference for the regional meteorological forecast research.

开展大范围的地壳形变监测是进行地震发生机理研究、实现地震减灾、防灾、甚至预测的重要前提。InSAR技术在大范围地壳形变监测方面，具有其它大地测量手段无法代替的作用。然而，大气延迟是限制InSAR大范围、高精度、微小地壳形变监测的一个瓶颈问题。作为中短期数值天气预报最高水平的ECMWF数据，在大气延迟改正方面具有诸多优点，是未来InSAR大气延迟改正的一种主要手段。本项目以数值气象预报数据ECMWF为研究对象，研究基于边界层伸缩思想的ECMWF数据空间加密算法，并以ECMWF数据为基础研究融合多平台水汽观测数据改正InSAR大气延迟的方法，同时对基于ECMWF数据的InSAR时间序列分析技术中的大气延迟改正进行研究，以提高InSAR大范围微小形变监测能力。本文的研究还可为区域气象预报研究提供参考。

开展大范围的地壳形变监测是进行地震发生机理研究、实现地震减灾、防灾、甚至预测的重要前提。InSAR技术在大范围地壳形变监测方面，具有其它大地测量手段无法代替的作用。然而，大气延迟是限制InSAR大范围、高精度、微小地壳形变监测的一个瓶颈问题。本项目以数值气象预报数据ECMWF为研究对象，开展基于外部数据和基于SAR影像自身的大气延迟改正方法。.研究完成了基于边界层伸缩思想的ECMWF水汽数据空间加密的理论和方法研究，推导了相应的计算公式，编写了相应的程序，并实现了多种类型及数据格式的水汽产品的输出与批量处理，建立相应的数据处理软件系统；通过研究大气延迟相位的特性，开展了基于GPS、MODIS多种类型外部数据的大气延迟改正方法研究，并建立了顾及大气延迟垂直分层特性的空间加密算法，并开展了基于大气时空特性规律的大气延迟改正算法研究，建立不同条件下大气延迟的改正方法体系及流程；建立以ECMWF数据为基础的大气延迟改正模块，并将其用于GAMMA、StaMPS软件的数据处理流程中，并很好地实现了本课题研究的算法与现有InSAR处理软件的嵌套，在实际应用中取得了较好的效果。