Nueva generación del producto chino de reanálisis atmosférico global (CMA-RA V1.5) para la corrección del error de retraso atmosférico en InSAR: evaluación y aplicación
El retraso atmosférico es una de las principales fuentes de error en la interferometría de radar de apertura sintética (InSAR), y su corrección de alta precisión es clave para mejorar la fiabilidad de las aplicaciones de InSAR. La corrección atmosférica de InSAR basada en datos externos (como espectrómetros de imagen, productos de modelos meteorológicos, etc.) es la técnica más ampliamente utilizada en la actualidad. Basado en la primera generación del producto chino de reanálisis global atmosférico y terrestre (CRA), la nueva generación del producto chino de reanálisis atmosférico global (China Meteorological Administration Global Atmospheric Reanalysis Version 1.5, CMA-RA V1.5, abreviado CRA1.5) proporciona actualizaciones horarias, resolución horizontal de 10 km y cubre parámetros atmosféricos globales tridimensionales desde 1979 hasta la fecha. Este artículo aplica por primera vez el producto CRA1.5 para la corrección del error de retraso atmosférico en InSAR y evalúa sistemáticamente su rendimiento. Primero, se utiliza el método de integración por capas para realizar una interpolación vertical de alta resolución de la altura potencial, temperatura y humedad específica en los datos de reanálisis, estimando con precisión el retraso troposférico cenital; luego, combinando un modelo iterativo de descomposición de la troposfera, se interpola el retraso troposférico discreto en un campo de retraso espacialmente continuo para corregir la señal atmosférica en la fase interferométrica. En dos áreas de estudio en la provincia de Shandong en China y el estado de California en EE. UU., usando datos del satélite Sentinel-1 de 2021 a 2023, se generaron en total 870 interferogramas. Se construyó un sistema integral de evaluación desde varias dimensiones como estadística de fase, estructura espacial y correlación con el terreno, para probar exhaustivamente el rendimiento de corrección de CRA1.5, comparándolo con los datos del reanálisis climático atmosférico de quinta generación del Centro Europeo de Previsiones Meteorológicas a Medio Plazo (ERA5) y el sistema genérico en línea de corrección atmosférica para InSAR (GACOS). Los resultados muestran que CRA1.5 puede reducir significativamente la desviación estándar de la fase de los interferogramas (reducción promedio superior al 30 % en ambas áreas de estudio), suprime eficazmente la señal atmosférica de onda larga y los errores relacionados con la elevación, con un rendimiento integral comparable a ERA5 y GACOS. CRA1.5 tiene excelente coherencia espacio-temporal y confiabilidad, puede mitigar eficazmente el error de retraso atmosférico en InSAR, brinda un importante soporte de datos para el desarrollo de tecnologías de corrección atmosférica de alta precisión autogestionadas en China, y tiene gran importancia para impulsar la aplicación cuantitativa de datos de reanálisis nacionales en teledetección.
关键词
InSAR;retraso troposférico;corrección atmosférica;CRA1.5;evaluación estadística;desviación estándar de fase;función de estructura espacial