一种缓解大气季节性震荡的时序InSAR对流层延迟校正方法
申请人信息
- 申请人:昆明理工大学
- 申请人地址:650224 云南省昆明市市辖区一二一大街文昌路68号
- 发明人: 昆明理工大学
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 一种缓解大气季节性震荡的时序InSAR对流层延迟校正方法 |
| 专利类型 | 发明申请 |
| 申请号 | CN202311728025.9 |
| 申请日 | 2023/12/15 |
| 公告号 | CN117724098A |
| 公开日 | 2024/3/19 |
| IPC主分类号 | G01S13/90 |
| 权利人 | 昆明理工大学 |
| 发明人 | 左小清; 郭世鹏; 李勇发; 杨栩; 张继洪; 黄成; 史珂 |
| 地址 | 云南省昆明市一二一大街文昌路68号 |
摘要文本
昆明理工大学获取“一种透气窗帘布”专利技术，本发明公开了一种缓解大气季节性震荡的时序InSAR对流层延迟校正方法，以缓解对流层延迟引入的季节性振荡偏差问题，以大气延迟的时间维和空间维变化特性为基础，基于覆盖研究区范围的ERA‑5大气格网数据建立ZTD负指数垂直剖面函数模型，引入傅里叶级数函数对β和ZTDr建立时间序列模型，最后根据雷达入射角参数将延迟由天顶方向转为雷达视线方向，辅助时序InSAR解算形变位移。本发明能够有效校正与地形起伏相关的垂直分层延迟，缓解由于长时间序列大气延迟的季节性变化导致形变序列呈现震荡偏差，提高时序InSAR形变解算精度。另外，本发明公开的大气延迟改正方法独立于InSAR数据本身，适用于PS/SBAS或者DS‑InSAR等时序InSAR方法。
专利主权项内容
1.一种缓解大气季节性震荡的时序InSAR对流层延迟校正方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：S1，数据准备：采集研究区域内N+1景重复轨道下的SAR影像(原始Sentinel-1A卫星数据以及对应的精密定轨星历数据)，ERA-5气象再分析资料以及30米分辨率的DEM数据；S2，干涉图计算：将N幅辅影像与主影像配准，然后基于时间和空间基线准则进行多主影像间干涉计算得到M幅干涉图，并利用DEM模拟地形相位，从干涉图中减去得到M幅差分干涉图；S3，相位解缠：选取高于相干阈值的高相干点进行3维相位解缠，并利用高相干点采用多项式拟合轨道相位趋势用于改正轨道误差，得到高相干点的解缠相位信息；S4，地表和分层气象参数因子提取：基于收集的ERA-5气象再分析资料提取每小时间隔的地表参数(气压、温度、露点温度)和分层气象参数(位势高、气压、温度、露点温度)，计算得到饱和水汽压e、比湿因子q和水汽压因子e；satsatS5，地表天顶总延迟ZTD和分层ZTD计算：利用提取的ERA-5地表和分层气象参数沿天顶路径进行积分计算分层天顶湿延迟ZWD、分层天顶干延迟ZHD、地表ZHD和地表ZWD，从而得到ZTD和分层ZTD；rrS6，构建时序InSAR大气延迟校正模型：基于分层ZTD和对应的高程值构建负指数函数模型，利用最小二乘算法拟合模型中高程递减因子β，然后采用年周期、半年周期和日周期的傅里叶级数函数在时间维以小时为步长对高程递减因子β和ZTD进行拟合，建立任意时刻格网点的ZTD时空函数模型；rS7，高相干点大气延迟精确计算：在步骤S6所构建的ZTD时空模型基础下，通过高相干目标点与周围格网点的ZTD模型的空间距离来确定周围ZTD模型的大气延迟权重，从而通过空间插值计算出目标点准确的ZTD值，并利用入射角和雷达波长将ZTD投影到雷达视线上, 计算得到大气延迟相位；S8，模型性能评估：通过内符合和外符合精度验证全面评估模型的性能。。 （更多数据，详见马克数据网）