[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

摘要

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。

主权项

1.海岸带InSAR干涉图中的海潮负荷位移影响评估与校正方法，其特征在于，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，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；(3)根据步骤(2)，组合不同的全球海潮模型、区域海潮模型、地球模型，计算研究区域单个台站或者格网化潮汐分量对应的海潮负荷振幅与相位；(4)根据步骤(2)和(3)，利用双线性插值方法提取每个台站海潮分量对应的海潮负荷，基于海岸带原位验潮观测和声学多普勒海流剖面仪观测，采用均方根RMS与和方根RSS综合评估不同海潮模型计算海潮负荷在频率域和时间域潮位与流速的差异：其中，H与代表潮位振幅、格林尼治迟角，model代表海潮模型，obs代表验潮观测值，misfit代表模型与观测的差异，N为验潮站数，K为分潮数；(5)根据步骤(2)和步骤(3)，匹配SAR影像获取时刻，计算相应的海潮负荷时间序列，用于评估不同海潮模型的差异和相同海潮模型的变化趋势，以确定相对最优海潮模型以及时间基线相关的海潮分量混频周期；(6)基于Python语言处理多种SAR数据的单视复数影像，得到去除地平相位的InSAR干涉图相位，为InSAR干涉图的海潮负荷影响自动化改正做准备；(7)根据步骤(2)和步骤(5)，基于特定或最优海潮模型计算海潮负荷三维形变分量N/E/U，将研究区域海潮负荷位移投影至InSAR视线向方向，利用IDL生成与SAR影像获取时间一致的海潮负荷位移图及与干涉图一致的差分位移图，根据下式实现海潮负荷三维形变分量与InSAR观测量的转换：其中，d代表形变位移；E、N、U分别代表站心空间直角坐标系下的形变位移的三维分量，依次为东方向East、北方向North、上方向Up，E/N/U方向的符号为正；H代表卫星飞行轨道方向或者沿轨方向在地面的投影，AT代表沿轨方向或者方位向；LOS代表卫星观测的视线向或斜距方向；θ代表入射角，α_H代表卫星航向角；d_LOS朝向卫星为正，假定忽略水平分量，则垂直分量与LOS向位移的关系为d_U＝d_LOS/cosθ；(8)将步骤(6)与步骤(7)得到的干涉图文件和海潮负荷差分位移二进制文件进行差分相减，得到的差分相位图文件，即为改正海潮负荷影响的干涉图相位文件，可以用于单个干涉图形变监测分析和多干涉图的InSAR时序分析等应用。