By this author

Estimation of the Precision of Atmospheric Phase Delay Models for Displacement Fields on Kamchatka Region Calculated by the Differential Interferometry Method

Issue number 3 from 16.12.2025

В работе рассмотрены различные способы расчета атмосферных фазовых задержек для коррекции интерферометрической фазы, по которой методами спутниковой радиолокационной интерферометрии рассчитываются смещения земной поверхности. По данным Камчатских метеостанций построена локальная эмпирическая погодная модель, основанная на эмпирических зависимостях физических свойств атмосферы от высоты, и по этой модели рассчитаны задержки распространения электромагнитного сигнала. Далее оценена точность эмпирической погодной модели и модели GACOS (Generic Atmospheric Corrections Online Service), путем сопоставления их с задержками, рассчитанными по сети станций ГНСС Камчатского филиала ФИЦ ЕГС РАН в районе Ключевской группы вулканов. Результаты показали, что по всем критериям оценок точности, модель GACOS имеет меньшую погрешность и лучше совпадает с данными, полученными по ГНСС в пунктах сопоставления результатов. Относительные невязки задержек эмпирической модели лежат в диапазоне от 0 до 5.7%, а для задержек GACOS относительные невязки не превышают 1.6%. При этом, для моделей GACOS и эмпирической погодной модели в среднем относительная невязка равна 0.3% и 0.9% соответственно, а среднеквадратические ошибки 0.6 см и 2.3 см. В целом, в точках расположения пунктов ГНСС, получена достаточно хорошая точность расчетов: погрешность менее 1%, а также очень высокий коэффициент детерминации зависимостей сравниваемых моделей, практически соответствующий коэффициенту корреляции, равному 1. Кроме того, для 25% результатов получено, что эмпирическая модель превосходит по точности модель GACOS, т.е. величины задержек ближе к задержкам, рассчитанным по измерениям на пунктах ГНСС. Поскольку половина метеостанций и пунктов ГНСС, по которым рассчитывалась эмпирическая погодная модель – это локальные станции Камчатской сети, которые не входят в глобальные сети, полученные результаты дают независимую оценку точности поправок с сайта GACOS на территорию полуострова. Результаты проведенного исследования также показывают, что построенная в работе эмпирическая модель атмосферы обеспечивает хорошую точность расчетов в точках расположения пунктов ГНСС и их данные позволяют с высокой точностью рассчитать атмосферные задержки для полей смещений земной поверхности, полученные методами спутниковой интерферометрии.

37 0

Comparison of Atmospheric Corrections Models to Satellite Interferometry Data on Kamchatka Region

Issue number 3 from 16.12.2025

В работе проведен сравнительный анализ результатов применения атмосферных поправок к конкретным полям смещений, рассчитанным методом дифференциальной интерферометрии на вулканический район Камчатки в активную фазу извержений, сопровождавшихся существенными изменениями состава атмосферы. Атмосферные поправки вычислялись двумя способами: 1) по данным фазовых задержек онлайн сервиса GACOS (Generic Atmospheric Corrections Online Service), 2) по задержкам, рассчитанным с использованием эмпирической погодной модели, построенной по данным локальных метеостанций и станций ГНСС Камчатки. Проведен анализ эффективности каждой модели поправок и выполнена оценка их влияния на поля смещений. Положительный результат, удовлетворяющий условиям уменьшения шума и снижения тропосферного эффекта получен для 74% интерферограмм с поправкой GACOS, а по эмпирической погодной модели для 48% интерферограмм. В отдельных случаях поправки эмпирической модели оказались точнее, чем поправки GACOS. Анализ влияния атмосферных поправок на поле смещений показал, что в некоторых случаях модель GACOS вносит изменения в поле смещений, формируя области положительных или отрицательных аномалий, не имеющих связи с исходным полем смещений. Модель атмосферных поправок, рассчитанная по данным местных локальных метеостанций, которые не входят в международный синоптический список, полезна для дополнения и развития методов устранения атмосферной компоненты интерферометрической фазы. Выполненное исследование показало, что в Камчатском регионе модели GACOS во многих случаях позволяют эффективно устранять атмосферные помехи и повышать точность оценки полей смещений. С другой стороны, в ряде случаев поправки могут вносить дополнительные помехи, поэтому мы не рекомендуем использовать поправки по умолчанию, без сопоставления исходного и скорректированного полей смещений, с особым вниманием проводить анализ смещений, которые появились после введения поправок.

34 0