[发明专利]海岸带InSAR干涉图中的海潮负荷位移影响评估与校正方法

说明书

本发明属于空间对地观测(卫星遥感)与海岸带地理环境技术学科交叉领域，具体涉及一种海岸带InSAR干涉图中的海潮负荷位移影响评估与校正方法，提取干涉图主辅影像获取时间和影像坐标范围，利用IDL语言生成坐标格网文件；利用Shell脚本语言调用SPOTL软件，基于特定海潮模型计算二维平面所有像元对应的各潮汐分量的海潮负荷水平与垂向位移即三维形变分量E/N/U；将研究区域海潮负荷位移投影至InSAR LOS方向，利用IDL生成与SAR影像获取时间一致的海潮负荷位移图及差分位移图，实现海潮负荷三维形变分量与InSAR观测量的转换。本发明评估方法可以直接用于InSAR海潮负荷位移的三维分量估计与改正。

技术领域

本发明属于空间对地观测(卫星遥感)与海岸带地理环境技术学科交叉领域，具体涉及一种海岸带InSAR干涉图中的海潮负荷位移影响评估与校正方法。

背景技术

由于日月对地球存在天体引潮力作用，使得海水产生周期性涨落，即海洋潮汐。海洋潮汐会引起海水质量重新分布，进而导致固体地球产生周期性形变，即海潮负荷效应(Ocean Tidal Loading，OTL)。由于差分雷达干涉测量(InSAR)为相对位移观测量，无需考虑具有加常数特征、波长约为10³～10⁴km的固体潮、极潮负荷，但是波长尺度为10²～10³km的海潮负荷则会引入毫米mm级至厘米cm级的形变梯度，此类非构造信号对海岸带InSAR精密监测缓慢(尤其是非稳态)构造过程等造成显著影响。

沿海地区基于不同海潮模型得到的海潮负荷差异在毫米mm级左右，基于不同海潮负荷计算软件得到的沿海地区垂直位移差异≤1～2mm，内陆地区差异≤0.2～0.5mm。

一些沿海地区海潮负荷垂向地面位移可达10cm，垂向形变梯度可达3cm/100km，这给InSAR技术在该区域监测大范围、微小、缓慢，尤其是非稳态的构造形变分析带来挑战，然而多数海岸带InSAR形变监测研究忽视了对海潮负荷影响改正的必要性。目前，GNSS精密大地测量数据处理通常需要考虑海潮负荷位移改正，关于如何方便、快捷、有效地估计与改正InSAR海潮负荷的研究与讨论则较少，尤其缺少针对InSAR形变监测的海潮负荷三维分量(E/N/U)估计、提取与改正相关的理论、实际应用与案例研究。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种海岸带InSAR干涉图中的海潮负荷位移影响评估与校正方法，基于多源海潮模型研究海潮负荷对InSAR形变监测的影响，以全球典型海岸带地区为例，详细分析海潮负荷对InSAR的影响，进一步讨论不同海潮模型的差异，并给出InSAR形变监测的海潮负荷位移三维形变分量估计与改正方法。组合不同的全球海潮模型、区域海潮模型、地球模型，可以计算研究区域所有像元或台站的格网化潮汐分量对应的海潮负荷振幅与相位，负荷效应主要包括垂直位移、水平位移等。

具体的技术方案为：

海岸带InSAR干涉图中的海潮负荷位移影响评估与校正方法，包括以下步骤：

(1)提取干涉图主辅影像获取时间和影像坐标范围，利用IDL语言生成坐标格网文件；

(2)利用Shell脚本语言调用海潮负荷估计程序或软件，如SPOTL(Some Programsfor Ocean-Tide Loading V3.3.0.2)软件等，基于特定海潮模型计算二维平面像元对应的各潮汐分量的海潮负荷水平与垂向位移，即站心空间直角坐标系下的三维形变分量E/N/U。

特定海潮模型采用最新发布的高分辨率全球海潮模型或区域海潮模型，空间分辨率越高，越能体现更多的海潮负荷的局部精细特征。