Journal of Geomatics Science and Technology

fa تصحیح اثر تروپسفری در تداخل سنجی راداری با استفاده از مدل مدل تحقیقاتی و پیش بینی آب و هوا (WRF) Correction of Tropospheric Delay Effects in Radar Interferometry Using a Weather Research and Forecast Model (WRF) ژئودزی و هیدروگرافی Geo&Hydro پژوهشي Research <div id="ftn1">تداخل‌سنجی راداری به عنوان یک تکنیک متداول امکان مطالعه تغییر شکل سطحی پوسته زمین را فراهم میکند. از محدودیتهای این تکنیک، اثر تروپسفر بر روی فاز سیگنال راداری است که میتواند خطای بیشینهای حدود 10 تا 14 سانتی‌متر را در برآورد جابجایی ایجاد نماید. یکی از روشهایی که به منظور تصحیح اتمسفری در تداخلسنجی راداری به کار گرفته میشود، استفاده از مدلهای عددی پیشبینی آب و هوا است. در این تحقیق از مدل تحقیقاتی و پیش‌بینی آب و هوا (<span dir="LTR">WRF</span>) جهت کاهش اثر تروپسفری در تداخلسنجی تفاضلی استفاده گردید. منطقه شمال غرب ایران به عنوان منطقه مطالعاتی در نظر گرفته شده و به منظور محاسبه تأخیر تروپسفری، روش ردیابی اشعه <span dir="LTR">GP</span> به کار گرفته شد. برای ارزیابی نتایج از یک روش نو با قابلیت اطمینان بالا استفاده گردید. در این روش تداخلنماهایی مورد استفاده قرار میگیرند که فاز ناشی از جابجایی در آنها نزدیک به صفر بوده و بیشترین سهم فاز موجود، مربوط به فاز تروپسفری است. به این ترتیب با اعمال تصحیحات میتوان تغییرات فاز تداخلنما را با پارامتر <span dir="LTR">RMS</span> ارزیابی نمود. پس از محاسبه فاز ناشی از تأخیر تروپسفری، تصحیحات مورد نظر بر روی اندازهگیریهای تداخلسنجی راداری اعمال شد. نتایج بدست آمده نشان از عملکرد مثبت مدل <span dir="LTR">WRF</span> (با تفکیک مکانی‌های متفاوت) دارد. به طوری که، <span dir="LTR">RMS</span> بدست آمده برای تصحیح تروپسفری با مدل <span dir="LTR">WRF</span>، حذف یک خطای سیستماتیک از اندازهگیرهای تداخلنما را نشان میدهد. تصحیح تروپسفری با استفاده از مدل <span dir="LTR">WRF</span> با تفکیک مکانی 1، 3، 9 و 27 کیلومتر برای منطقه شهری تبریز به ترتیب با 43، 17، 15 و 47 درصد و برای منطقه نزدیک به دریاچه ارومیه با 17، 14، 15 و 21 درصد بهبود <span dir="LTR">RMS</span>  همراه بود.</div> <div style="text-align: justify;">Radar interferometry is a common technique for measuring surface deformations of the Earth. Tropospheric and Ionospheric delays are Tow challenges in this respect. The ionospheric effect on the interferogram phase is negligible. However, the tropospheric effect on the radar signal phase can produce a maximum error of about 10 to 14 centimeters in terms of displacement. The error generated by the troposphere is a seasonal systematic error. One of the methods for atmospheric correction in radar interferometry is based on using numerical weather forecasting models. These models provide meteorological parameters in the form of a 3D grid. In this study, the Weather Research and Forecasting (WRF) model was used to reduce the effect of tropospheric error. The WRF model is capable of processing and generating three-dimensional networks of meteorological parameters with arbitrary spatial resolution. It is also very flexible in terms of time and it can be output at precisely seconds. This advantage is very suitable for interferogram tropospheric correction, and themporal interpolation of the weather parameters, which itself is a source of error, is left out of the correction steps. But the disadvantages of this weather model is the time consuming process to produce a high spatial resolution outcome. The northwest of Iran was considered as the study area and the GP ray tracing method was used for calculating tropospheric delays. A new method which is independent of the estimated rate of deformation is proposed for analyzing the reliability of the applied corrections. In the method, the reliability of the applied corrections is checked through the analysis of RMSE errors of phase measurements. Interferograms whole displacement phase is statistically zero or is not comparable to the phase of tropospheric delay are used. To this end, the radar interferometry measurements are firstly corrected for the phase of tropospheric delays. In other words, the more the RMSE is closer to zero, the corrections have been done  more successfully. The reliability of the applied corrections is then examined through the analysis of the repeatability of phase measurements wherever the rate of deformation is negligible. Obtained results show the positive performance of the WRF model (used with different spatial resolutions). According to the obtained results in the Tabriz urban area, application of the computed corrections improves the RMSE error of the tropospheric phase by 43%, 17%, 14% and 47% when the spatial resolutions of the WRF model is 1km, 3km, 9km and 27km, respectively. This reduces to 17%, 14%, 15% and 21% near the Urmia Lake. It is worth noting that the improvement of RMSE in the WRF model with spatial resolution of 27 km is more than other WRF models with Higher spatial resolutions. This is due to the spatial shift in the WRF model. Because usually the spatial shift in the WRF model with higher resolution is more than the lower resolution, it is accompanied by a greater error in tropospheric correction on phase data.<br>  </div> تداخل‌سنجی راداری, تصحیح تروپسفری, مدل هواشناسی عددی, مدل WRF, ردیابی اشعه Radar Interferometry, Tropospheric Correction, Numerical Weather Prediction Model, WRF Model, Ray Tracing 53 70 http://jgst.issgeac.ir/browse.php?a_code=A-10-665-1&slc_lang=fa&sid=1 M. Yousefi محراب یوسفی myousefi@mail.kntu.ac.ir 10031947532846005488 10031947532846005488 Yes K. N. Toosi University of technology خواجه نصیرالدین طوسی M. Mashhadi hoseinali مسعود مشهدی حسینعلی hossainali@kntu.ac.ir 10031947532846005489 10031947532846005489 No K. N. Toosi University of technology خواجه نصیرالدین طوسی