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user: 3. 实验分析 成都市地处四川盆地西缘，毗邻龙门山断裂带，多阴雨天气，水汽的不均匀分布和对流层垂直分层效应都对MT-InSAR构成挑战，是理想的实验对象。本文选取实验区域范围大小约为35 × 24 km 2 ，位于成都市区周边(详见图2)。 观测数据选用欧洲空间局哥白尼计划发射的工作波长为5.6cm的Sentinel-1A卫星雷达数据，观测时段从2016年2月6日至2017年9月16日，获取影像共计14景，方位向和斜距向分辨率分别为13.98 m和2.33 m。为对雷达影像坐标转换，实验采用SRTM提供的空间分辨率为30 m的DEM数据，用于模拟地形相位和坐标转换。对于用振幅离差法选取PS候选点时，选取以获取时间为2016年11月20日的影 图2. 实验区域地理位置 像为主影像，得到13幅单一主影像差分干涉图。对于用振幅差分离差值法选取SDFP点时，通过时空基线选取，得到65幅短基线干涉对，SBAS时空基线如图3所示。 实验通过融合振幅离差法和振幅差分离差值法提取到的PS点和SDFP点，得到1，099，478个高相干点，高相干点密度为1340个/平方公里。提取过程中，ADI阈值为0.4，ADD阈值为0.6。高相干点地物除了包括人工建筑物等优势散射体，也包括在一段时间内保持较高相干性的散射体。在相位解缠后，按照本文提出的方法，根据实验区域的覆盖范围，将高程图和短基线干涉图通过滤波分解到不同的空间尺度。根据实验区域范围大小，选取2000 m、4000 m、8000 m、16，000 m为空间尺度，相邻空间尺度进行差分后得到3个尺度范围下的高程图和短基线干涉图，将3个尺度范围下65幅干涉对的高相干点代入式6求解模型参数，即可得到线性大气校正模型。用线性模型进行大气校正前后相位对比图如图4所示。 图4中，a、b、c分别为65个SBAS干涉对中的3个干涉对大气校正前的相位图；d、e、f分别为三幅干涉图用线性模型模拟的大气相位图；g、h、i分别为三幅干涉图大气校正后的相位图。从d、e、f可以看到，线性模型模拟的大气相位与高程相关，对于工作波长为C波段(5.6 cm)的Sentinel-1A卫星来说，其改正值约在0~30.2 mm之间。模型参数K(单位：rad/km)由多尺度的高程差分图和相位差分图评估得到，它能反映该区域对流层垂直分层相位延迟的平均值。对比大气校正前后的相位图，可以较明显的看出相位变化梯度有一定的改善。大气校正前后相位的均方根误差(表1)对比也表明，大气校正后相位均方根误差有所减小，说明干涉图相位中确实存在对流层垂直分层延迟相位，证明本文提出的方法是有效的。值得一提的是，大气校正后有的干涉对均方根误差增加，说明在这些干涉对中，与空间异质分布有关的延迟占主导地位。 在进行大气校正后，构建SBAS形变解算模型，对大气校正后的高相干点集形变解算，得到实验区域在该时段内年平均沉降速率图如图5所示。由图5可以看出，实验区域的年平均形变速率在6 mm/y以内，整个城区无相对位移趋势，几乎没有沉降。其中，CHDU为一个CORS站点，位于城区形变稳定的区域；五角星R为形变解算的参考点；a、b、c分别为农田、湖泊和施工用地，相干性有所降低。 图3. SBAS时空基线 图4. 大气校正前后相位对比 Table 1 Comparison of RMSE of phase before and after atmospheric correctio SBAS干涉对 RMSE (rad) SBAS干涉对 RMSE (rad) SBAS干涉对 RMSE (rad) 校正前 校正后 校正前 校正后 校正前 校正后 20160206-20160723 2.10 2.15 20161214-20170212 1.41 1.38 20170212-20170413 1.23 1.24 20160206-20161214 2.00 2.00 20161214-20170224 1.40 1.40 20170212-20170823 1.52 1.50 20160206-20170107 1.74 1.74 20161214-20170320 1.19 1.22 20170212-20170904 1.41 1.37 20160206-20170212 1.52 1.52 20161214-20170823 1.95 1.95 20170212-20170916 1.61 1.56 20160206-20170224 1.45 1.46 20161214-20170904 1.44 1.44 20170224-20170320 1.26 1.25 20160723-20161120 1.85 1.89 20170107-20170131 0.92 0.93 20170224-20170413 1.51 1.53 20160723-20161214 2.03 2.11 20170107-20170212 1.13 1.13 20170224-20170823 1.39 1.39 20160723-20170107 1.77 1.83 20170107-20170224 0.99 0.99 20170224-20170904 1.38 1.36 20160723-20170131 1.74 1.74 20170107-20170320 0.99 0.99 20170320-20170413 1.81 1.80 20160723-20170212 1.80 1.82 20170107-20170413 1.84 1.87 20170320-20170507 1.88 1.87 20160723-20170224 1.72 1.77 20170107-20170823 1.66 1.66 20170320-20170823 1.85 1.85 20160723-20170320 1.97 1.98 20170107-20170904 1.39 1.40 20170320-20170904 1.44 1.44 20160723-20170413 2.40 2.39 20170131-20170212 0.78 0.76 20170320-20170916 1.94 1.95 20161120-20170107 1.09 1.06 20170131-20170224 0.72 0.71 20170413-20170507 1.49 1.42 20161120-20170131 1.16 1.12 20170131-20170320 1.21 1.21 20170413-20170823 1.88 1.86 20161120-20170212 1.53 1.46 20170131-20170413 1.53 1.53 20170413-20170904 1.85 1.82 20161120-20170320 1.34 1.32 20170131-20170507 1.86 1.83 20170413-20170916 2.11 2.07 20161120-20170413 2.21 2.20 20170131-20170823 1.50 1.52 20170507-20170916 2.45 2.47 20161120-20170507 2.26 2.26 20170131-20170904 1.42 1.42 20170823-20170904 1.25 1.26 20161120-20170916 1.79 1.79 20170131-20170916 1.46 1.47 20170823-20170916 1.32 1.31 20161214-20170107 1.15 1.15 20170212-20170224 0.75 0.76 20170904-20170916 1.46 1.46 20161214-20170131 1.44 1.45 20170212-20170320 1.28 1.25 RMSE累计减小：0.13 rad 表1. 大气校正前后相位均方根误差对比 实验通过CORS的形变观测数据对形变解算结果进行精度验证。由于CORS站点数量有限，实验假设在监测起始时间，CORS和对应高相干点累积形变量为0 mm，将LOS向形变监测结果投影到竖直方向，计算两类监测结果差值的均方根误差来验证解算结果的可靠性。两类监测结果差值RMSE如表2所示。 验证结果表明，两类形变监测结果差值的标准差在4 mm以内，证明了本文所提出模型与方法是有效而可靠的。