基于修正气象数据的GB-SAR大气改正

徐进军，王振华*，邢 诚，赖慧斌

（1.武汉大学 测绘学院，湖北 武汉430079）

GB-SAR 是一种基于雷达的地面遥感成像系统，具有高空间分辨率、高采样频率以及零空间基线的特点[1]，已被广泛应用于桥梁[2]、滑坡[3-4]、大坝[5]、冰川[6]、火山[7]、建筑物[8-9]等变形监测中。研究表明，GB-SAR 变形监测成果易受大气效应影响，因此需要选择适当的方法将其剔除，以提高变形监测精度。

气象数据改正法是常见的GB-SAR 大气改正方法之一，通过测量现场的气象数据（大气压强、温度、相对湿度）建立大气扰动模型来进行大气改正，在小范围区域内精度可达mm 级[10]；但该方法受制于气象数据的观测精度，当采集的气象数据精度较低或气象条件变化剧烈时，其大气改正结果不理想，精度有限。针对该情况，本文利用稳定点和大气监测数据进行了相关的研究。

1 大气扰动模型

通过对GB-SAR 影像的干涉处理可得到目标点的干涉相位φw，其中包括4 个部分：

式中，φdis为目标点形变引起的相位；φatm为大气变化产生的大气误差相位；φnoise为相位测量噪声；n为相位整周模糊度。

φnoise可通过滤波进行削弱，削弱后的φnoise相对于φdis和φatm可忽略不计，因此φdis可被表示为：

雷达视线向的位移量可由形变相位得到，表达式为：

式中，λ为雷达波的波长。

假设向雷达视线向距离为r的目标发射频率为f的电磁波，并于t时刻返回，在小区域范围内，其受大气影响的回波相位可表示为：

式中，c 为真空中的光速；n(t)为与时间相关的折射指数。

由于气象条件随时间的变化而变化，因此大……