基于方位向偏移量法探测、估计和改正InSAR电离层影响

摘要

随着低频率SAR卫星(如L-和P-波段)的发展,电离层的影响将会成为合成孔径雷达干涉测量(InSAR)的主要误差源,其中尤其以空间小尺度电离层变化引起的方位向偏移最为明显.基于此,本文首次采用覆盖重庆地区的19景L波段ALOS/PALSAR数据对电离层引起的方位向偏移进行了研究.结果表明电离层可引起明显的方位向偏移,这些偏移的方向在时间和空间上基本保持不变,且与研究区域地理位置相关.进一步分析了研究区域卫星飞行路径和时刻的IGS VTEC时间和空间变化,结果发现估计的被电离层污染的SAR图像具有相对较大的电离层时间变化量,这一结果部分证实了异常方位向偏移与真实电离层变化之间的相关性.依据电离层引起的方位向偏移与相位屏之间近似的线性关系,电离层相位条纹能够被估计并从原始的干涉相位中减去,从而对干涉图进行电离层改正.本文的研究结果证明电离层对InSAR图像的影响能够利用方位向偏移量进行探测、估计和改正.此外,本文发现的电离层对InSAR图像的影响特性将为将来发展相应的电离层改正方法提供潜在的科学支持.