Application of a high-resolution weather model in the area of the western Gulf of Corinth for the troposhperic correction of interferometric synthetic aperture radar (InSAR) observations
Το αντικείμενο της διδακτορικής διατριβής είναι η ανάπτυξη μίας καινοτόμου μεθοδολογίας για την αφαίρεση της τροποσφαιρικής επίδρασης από εφαρμογές διαστημικής γεωδαισίας (GNSS και InSAR), οι οποίες αποτελούν σημαντικά εργαλεία για την παρακολούθηση περιβαλλοντικών παραμέτρων όπου απαιτείται υψηλή ακρίβεια ανίχνευσης (της τάξεως των χιλιοστών του μέτρου), όπως για παράδειγμα η μέτρηση επιφανειακών μετατοπίσεων του φλοιού της γης εξαιτίας τεκτονικών φαινομένων. Η τροπόσφαιρα εισαγάγει μια καθυστέρηση στο ηλεκτρομαγνητικό σήμα, η οποία διορθώνεται μερικώς (μόνο για τα GNSS), με την χρήση εξειδικευμένων τροποσφαιρικών μοντέλων. Επιπροσθέτως, η ατμοσφαιρική διαστρωμάτωση και οι έντονες χωροχρονικές διακυμάνσεις των υδρατμών μέσα σε αυτήν παράγουν ένα πρόσθετο «θόρυβο» στην παραμόρφωση του εδάφους που υπολογίζεται με την μεθοδολογία της συμβολομετρίας (InSAR). Επομένως, η γνώση των τροποσφαιρικών παραμέτρων κατά μήκος του μέσου διάδοσης μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον υπολογισμό και την ελαχιστοποίηση της επίδραση του θορύβου αυτού, έτσι ώστε το εναπομένον σήμα να περιγράφει την παραμόρφωση, ως επί το πλείστον, λόγω τεκτονικών ή άλλων γεωφυσικών διεργασιών. Ο πρωταρχικός στόχος της παρούσας διδακτορικής διατριβής είναι η σύζευξη της κατακόρυφης συνιστώσας των μετρήσεων GNSS υψηλής ακρίβειας (Precise Point Positioning), με τα δεδομένα εξόδου ενός μετεωρολογικού μοντέλου υψηλής ανάλυσης (WRF), ώστε να εξακριβωθεί η εγκυρότητα των αποτελεσμάτων και να παραμετροποιηθεί κατάλληλα το μοντέλο. Ταυτόχρονα, η τρισδιάστατη «τομογραφία» της τροπόσφαιρας που προκύπτει, μας επιτρέπει την ανάκτηση, με μεγαλύτερη ακρίβεια, του συνολικού ποσοστού των υδρατμών στην κατακόρυφη στήλη (Integrated Water Vapor ή IWV) από τα τροποσφαιρικά δεδομένα των μετρήσεων, μετατρέποντας έτσι, δυνητικά, ένα επίγειο δίκτυο δεκτών GNSS σε μετεωρολογικό προγνωστικό εργαλείο. Επιπλέον, η μελέτη επεκτείνεται στην διόρθωση της τροποσφαιρικής επίδρασης σε συμβολογραφήματα από περιοδικές λήψεις InSAR, κατά την ίδια περίοδο, για την περιοχή του Δυτικού Κορινθιακού Κόλπου. Κατ’ αυτόν τον τρόπο, η μεθοδολογία συνδυάζει σημειακές μετεωρολογικές παρατηρήσεις (GNSS) με τρισδιάστατα χωρικά μετεωρολογικά δεδομένα (WRF), για την παραγωγή αναλυτικών χαρτών ζενιθείας τροποσφαιρικής διόρθωσης (ZTD), που χρησιμοποιούνται για την αφαίρεση του θορύβου από τις απεικονίσεις InSAR.