منتج إعادة التحليل العالمي الجديد للغلاف الجوي في الصين (CMA-RA V1.5) لتصحيح أخطاء تأخير الغلاف الجوي في InSAR: التقييم والتطبيق
摘要
التأخير الجوي هو أحد المصادر الرئيسية للخطأ في قياس الرادار التداخلي ذي الفتحة التركيبية (InSAR)، وإجراء تصحيح عالي الدقة له هو مفتاح لتحسين موثوقية تطبيقات InSAR. يعتمد تصحيح التأخير الجوي لـ InSAR على بيانات خارجية (مثل مقياس الطيف التصويري، منتجات النماذج الجوية، وغيرها) وهو التقنية الأكثر استخدامًا حاليًا. استنادًا إلى الجيل الأول من منتجات إعادة التحليل العالمية للغلاف الجوي والسطح الأرضي في الصين (CRA)، يوفر الجيل الجديد من منتجات إعادة التحليل العالمية للغلاف الجوي في الصين (CMA-RA V1.5، ويُشار إليه اختصارًا بـCRA1.5) تحديثات ساعية بدقة أفقية تبلغ 10 كم، ويغطي بيانات ثلاثة أبعاد جوية عالمية من عام 1979 حتى الآن. في هذه الورقة، تم تطبيق منتج CRA1.5 لأول مرة لتصحيح أخطاء تأخير الغلاف الجوي في InSAR، وتم تقييم أدائه بشكل منهجي. تم أولاً استخدام طريقة التكامل الطبقي لإجراء إقحام رأسي عالي الدقة لبيانات الارتفاع الجيوديسي والحرارة والرطوبة النسبية في بيانات إعادة التحليل، لتقدير تأخير التروبوسفير العمودي بدقة؛ ثم تم دمج نموذج تحليل التروبوسفير التكراري لإدخال تأخير التروبوسفير المجزأ كنطاق تأخير مستمر مكانيًا لتصحيح الإشارة الجوية في الطور التداخلي. في منطقتي الدراسة في مقاطعة شاندونغ في الصين وولاية كاليفورنيا في الولايات المتحدة، باستخدام بيانات القمر الصناعي سنتينيل-1 من 2021 إلى 2023، تم إنشاء 870 صورة تداخلية، وبناء نظام تقييم شامل من عدة أبعاد مثل إحصائيات الطور، الهيكل المكاني، والارتباط التضاريسي، لاختبار أدائية التصحيح للـ CRA1.5، وتمت مقارنتها مع بيانات إعادة التحليل المناخي من المركز الأوروبي للتنبؤات الجوية متوسطة المدى الجيل الخامس (ERA5) ونظام التصحيح الجوي الشامل لرادار الأقمار الصناعية (GACOS). أظهرت النتائج أن CRA1.5 يمكن أن يقلل بشكل ملحوظ من الانحراف المعياري لطور صور التداخل (مع انخفاض متوسط يزيد عن 30٪ في المحافظتين)، كما يقلل بفعالية من إشارات الغلاف الجوي طويلة الموجة والأخطاء المرتبطة بالارتفاع، مع أداء شامل يعادل ERA5 وGACOS. يتمتع CRA1.5 بتناسق موثوق وفضاء-زمني ممتاز، ويمكنه تقليل أخطاء تأخير الغلاف الجوي في InSAR بفعالية، مما يوفر دعماً بياناتيًا مهمًا لتطوير تقنيات التصحيح الجوي الدقيقة ذات التحكم الذاتي في الصين، وله أهمية كبيرة في تعزيز تطبيقات بيانات إعادة التحليل المحلية في الاستشعار عن بعد الكمي.
关键词
InSAR;تأخير التروبوسفير;التصحيح الجوي;CRA1.5;التقييم الإحصائي;الانحراف المعياري للطور;دالة الهيكل المكاني