位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
基于全球气象再分析资料的InSAR对流层延迟改正研究
  • ISSN号:0001-5733
  • 期刊名称:《地球物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:P228[天文地球—大地测量学与测量工程;天文地球—测绘科学与技术]
  • 作者机构:[1]武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室,武汉430079, [2]武汉大学地球空间信息协同创新中心,武汉430079
  • 相关基金:国家自然科学基金重点项目(61331016),国家自然科学基金面上项目(41571435,41271457)和上海航天科技创新基金资助项目(SAST201321)联合资助.致谢 感谢欧空局通过“龙”计划国际合作项目(id10569)提供的ENVISATASAR和MERIS数据.感谢ECMWF和NCEP/NCAR分别提供ERA-Interim和NARR气象再分析资料.感谢代尔夫特理工大学提供ENVISAT卫星精密轨道数据.
中文摘要:

气压、温度和水汽含量等大气物理参数的时空变化导致的对流层延迟是制约合成孔径雷达干涉测量(Interferometric Synthetic Aperture Radar,InSAR)高精度应用的重要因素之一.最新研究显示气象再分析资料在补偿对流层延迟影响方面具有巨大的应用潜力,这促使我们对其有效性和鲁棒性做进一步的研究和探索.本文首先推导了利用气象再分析资料对InSAR进行对流层延迟校正的算法;然后以美国南加州地区的ENVISAT ASAR数据为例,分析了基于两种气象再分析资料(ERA-Interim和North American Regional Reanalysis,NARR)校正InSAR对流层延迟改正的效果;通过与MERIS水汽延迟改正结果比较,验证了该方法的有效性.实验结果表明:(1)不能简单忽略干延迟,可通过气象再分析资料进行有效估计;(2)通过与MERIS水汽产品获得的对流层延迟比较发现,气象再分析资料能够取得接近于MERIS的改善效果;(3)对ERA-Interim和NARR两种气象再分析资料而言,虽然后者具有更高的时间和空间分辨率,但在改正InSAR对流层延迟方面并没有表现出比前者更明显的优势;(4)气象再分析资料可以很好地估计与地形强相关的垂直分层延迟,但对于小尺度的湍流混合延迟的捕捉能力有限.综合分析认为,气象再分析资料的优势在于其数据可随时获得、免费和全球覆盖,它可以显著减弱大尺度的垂直分层延迟对干涉图相位的影响,从而有助于InSAR获取更真实可靠的地形高程和地表形变信息.

英文摘要:

Spatial and temporal variations in the pressure, temperature, and water vapor content in the atmosphere introduce significant tropospheric delay into interferometric synthetic aperture radar (InSAR) data, which is one of the main limitations in high precision InSAR applications. Recent studies have shown that global atmospheric reanalysis products have great potential for mitigating large-scale tropospheric delay, motivating us to further explore the effectiveness and robustness of the atmospheric reanalysis products. In this paper, we describe an algorithm that uses atmospheric reanalysis for correcting tropospheric delay in InSAR data. We focus on two reanalysis products in our study, ERA-Interim reanalysis and North American Regional Reanalysis (NARR). We examine the efficiency of these two atmospheric reanalysis by processing a set of interferometric SAR images (N=51) acquired by ENVISAT ASAR over Southern California, USA from May 2005 to September 2010. We validated our approach by comparing these products to atmospheric delay measurements derived from the passive multispectral imager Medium-Resolution Imaging Spectrometer (MERIS), onboard the ENVISAT satellite. We found that:(1) the hydrostatic contribution to interferometric phase delay must be taken into account, and this component can be precisely predicted by using reanalysis products; (2) comparisons with MERIS show that the tropospheric delay predicted from atmospheric reanalysis products have similar performance as MERIS; (3) although NARR has a higher spatial and temporal resolution and can reflect the path delay with a finer scale, we find that the overall performance of NARR has no obvious advantages over ERA-Interim; (4) in cases where stratified atmospheric artifacts dominate interferograms, these atmospheric conditions are effectively reproduced by the reanalysis products, but these reanalysis products are not suited for estimating turbulent patterns in single interferograms. We conclude that the atmospheric re

同期刊论文项目
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《地球物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国地球物理学会 中国科学院地质与地球物理研究所
  • 主编:刘光鼎
  • 地址:北京9825信箱
  • 邮编:100029
  • 邮箱:actageop@mail.igcas.ac.cn
  • 电话:010-82998105
  • 国际标准刊号:ISSN:0001-5733
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2074/P
  • 邮发代号:2-571
  • 获奖情况:
  • 首届国家期刊奖,第二届国家期刊奖,中国期刊方阵“双高”期刊,第三届中国出版政府奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰地学数据库,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国地质文献预评数据库,美国剑桥科学文摘,美国科学引文索引(扩展库),美国石油文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:31618