【摘 要】
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高分辨率、高精度的数字高程模型(DEM)是南极各项科考任务的基础,也是南极冰盖物质平衡研究的重要参考数据,而目前常见的南极DEM产品在南极边缘和陡峭地区往往精度和分辨率不能满足科研需求。而关于冰盖表面三维形变的研究,不仅对南极物质平衡和环境变化研究至关重要,同时也是南极内陆考察和科考站选址的参考数据。随着遥感技术的发展,大范围获取南极地形数据和地表形变成为可能,这也促进南极高精度DEM的生成及地表
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高分辨率、高精度的数字高程模型(DEM)是南极各项科考任务的基础,也是南极冰盖物质平衡研究的重要参考数据,而目前常见的南极DEM产品在南极边缘和陡峭地区往往精度和分辨率不能满足科研需求。而关于冰盖表面三维形变的研究,不仅对南极物质平衡和环境变化研究至关重要,同时也是南极内陆考察和科考站选址的参考数据。随着遥感技术的发展,大范围获取南极地形数据和地表形变成为可能,这也促进南极高精度DEM的生成及地表形变等相关研究。本文以合成孔径雷达(SAR)技术和测高技术为基础,针对我国南极科考重点区域之一的格罗夫(Grove)山地区,分别利用基线联合合成孔径干涉(BC-InSAR)和CryoSat-2干涉处理方法(Swath Processing)方法建立DEM。另外结合差分InSAR(D-InSAR)和多孔径InSAR(MAI)方法,分析Grove山地区的冰盖表面三维形变。论文主要研究内容包括:(1)基于IW模式Sentinel-1 A/B数据,利用基线联合的方法提取南极Grove山地区DEM,并对DEM精度进行分析。同时得出,在保证相干性的前提下,垂直基线差越大,最终生成的DEM精度越优。(2)基于SARIn模式CryoSat-2 L1b数据,利用干涉处理的方法提取南极Grove山地区DEM,并对DEM精度进行分析。相较于ESA发布的L2高程脚点产品,本文方法得到的高程脚点数据量提高约两个量级。针对处理过程中发现的CryoSat-2姿态问题进行侧滚角改正,以提高高程精度(3)基于比尔-朗伯定律及相关研究,结合南极Grove山地区的再分析资料数据,推导出实验区内的雷达穿透影响模型,模拟了CryoSat-2 Ku波段和Sentinel-1 C波段的微波穿透深度。(4)结合D-InSAR和MAI技术分别提取南极Grove山地区的视线向(LOS)和方位向(Azimuth)位移,并结合升降几何模型求解该区域内冰流三维运动。根据三维运动分量进一步提取冰面二维流速和垂直方向高程变化。
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