InSAR形变监测精度影响因素分析—数据情况
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一般情况下,PS-InSAR处理应不少于规律采集的25景影像。因为振幅离差方法提取PS候选点时,理论上影像越多越好,为了选取幅度信息稳定的PS点,需要满足一定量的数据要求;另外,大气在时间域上为随机信号,对于时间维度滤波,也需要一定数据量的观测值。
Ø
影像分辨率决定了形变信息的精细程度。以在轨常用的卫星为例,Sentinel-1卫星IW模式,分辨率为5X20米,属于中低分辨率,更适合监测大区域范围(城市、城市群或者矿区等),对于小区域(单体建筑、桥梁或者铁路等)可能无法胜任;TerraSAR卫星StripMap模式,分辨率为3X3米,属于高分辨率,则更适合小区域的监测,可有效获取人工构筑物较为密集的PS点,即分辨率越高在同等监测面积提取的PS点越多,相应形变信息精细度更高。
波长
波长决定监测形变的灵敏程度。在形变监测中,临界形变梯度与相位解缠有直接关系,即相位解缠是空间维的积分过程,获得地表形变的相位场,需满足采样单元的空间分辨率小于形变所引起的相位梯度,即小于临界形变梯度。形变梯度由相位解缠约束条件决定,需要满足相邻像元间相位差不超过 ,对应的雷达视线向形变量为 。依据该限制条件结合目前Sentinel-1A星载SAR传感器,对应可监测的地表形变梯度计算关系式,即相邻像元间年最大形变量
式中, 为卫星一年内重访次数; 为雷达波长。根据Sentinel-1A卫星相关参数,不考虑相干性等因素影响,可监测的最大形变量为42.6 cm/a。
重访周期
简单来说,重访周期越短,相干性越高。但讨论重访周期,又需要涉及波长。考虑相干性主要影响因素,重访周期越短地物变化越小,波长越长穿透能力越强。经验而言,以北方夏季为例,X波段(TerraSAR-X)城区33天间隔,郊区22天间隔仍具有较高相干性;C波段(Sentinel-1)城区36天甚至48天间隔,郊区24天间隔仍具有较高相干性;L波段处理的较少暂且略过。
轨道精度
对于重复轨干涉测量中,轨道误差主要表现在主影像和辅影像之间的基线误差。对于形变测量,轨道误差引起的基线误差会直接反映在差分干涉图中,造成残余相位趋势,去除这种相位趋势在大区域形变监测中尤为重要。

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