海潮负荷位移对InSAR技术的影响可视化分析

海洋潮汐是由于日月等天体引潮力的影响而产生的海水周期性涨落现象。海洋潮汐会通过负荷的形式影响固体地球的形态与物理参数,如位移负荷、重力负荷、倾斜负荷以及应变负荷。如图1所示,海潮负荷引起的地表位移在垂直方向上可达数十厘米,垂向形变梯度达到3cm/100KM。海潮负荷位移具有长波长特性(波长约为102∽103km),其空间变化随着范围增大而增大且易与一些地球物理形变耦合,进而影响地表形变的监测结果。合成孔径雷达干涉测量(InSAR)作为一种基于“面”的对地观测技术,要实现以毫米甚至亚毫米级的精度对沿海地区进行动态监测,必须要以相同或则更高的精度估计并改正海潮负荷位移的影响。


图1 海洋潮汐引起的地表位移

为了提供关于OTL对Sentinel1干涉图的影响及其时间序列的全球示意图,我们在图2中显示了从2020年1月开始预测的OTL位移时间序列的标准差( StdDev )分布,使用了从2020年1月任务开始后的第一个采集历元到2021年12月底的所有12天观测历元的上升和下降轨迹。对于0.5°网格,将FES2004海潮模型的8个分量输入带有位移负荷格林函数的NLOADF软件( Agnew , 1997年 ),再输入t_tide的t_predic程序,计算每个观测历元模拟的东、北和垂直OTL位移。利用干涉图的平均入射( ~ 39° )和航向角( -15°分别为升轨和-166°分别为退轨),将各分量位移投影到雷达视线方向(LOS)视轴上,计算出每0.5°网格点的LOS向海潮负荷位移时间序列及其StdDev:


图2 海潮负荷位移对InSAR技术的影响
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