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Title: Evaluación del Método Split-Spectrum con Imágenes InSAR para la Estimación de Diferenciales Ionosféricos (ΔTEC) en los Departamentos de Cundinamarca y Boyacá entre los Años 2007 y 2010
Author: Palomino Escobar, Daniel Fernando
Guerrero Guio, Yesid Fernando
Advisor: Herrera Escorcia, José Luis
Keywords: Ionósfera
Interferometría
GNSS
Split-Spectrum
Diferencial
Contenido Total de Electrones
Date: 8-Jul-2020
Abstract: In this work, a comparison methodology with GNSS data obtained from geodetic stations was carried out in order to evaluate the ionospheric module of ISCE (Split-spectrum) for the calculation of ∆TEC and ionospheric correction in interferometry works. The evaluation was carried out in a local area of ​​Colombia, in the departments of Cundinamarca and Boyacá, with images from the ALOS-PALSAR satellite, mostly in FBD mode and some in FBS mode between 2007 and 2010, identifying each of the days available on the vertex download server, based on their geomagnetic and ionospheric activity, in order to determine quiet and disturbed days. Then interferometric pairs (disturbed-quiet, quiet-quiet, disturbed-disturbed) were organized to observe the ionospheric effects in the interferogram in the different bandwidths. The seismic activity in the time intervals was also taken into account to rule out fringes due to earth movements. Using the ISCE software, the processing of the interferograms was carried out, incorporating the Split-spectrum ionospheric module with the filters and default configurations, in turn, the GNSS stations in the area were requested to generate the ΔTEC maps, according to the interferometric pair configurations. Finally, the correlation was made between the differential maps obtained by GNSS and Radar; The results show the difficulties of dividing the dispersive phase due to low coherence and image processing errors: In the four frames of interferogram 6 (disturbed-quiet), ionospheric effects were evidenced, although only two were divided the dispersive phase adequately.Finally, when we validate the results comparing the TEC maps with the GNSS data, we found that the correlation was 0.14 and 0.83 for the 070 and 080 band respectively, the low correlation of the 070 band is due to the development of the phase was not correct. Other interferograms were obtained (quiet-quiet, disturbed-disturbed) where the dispersive phase was apparently adequately calculated, however, the ionospheric involvement is not evident and the correlation with the GNSS TEC maps was very low, due to the ionospheric modulus of Interferometry does not adequately calculate ionospheric dispersive phases where the differential TEC between days is zero or very close to zero. The dispersive phase calculated by ISCE in these cases is due to other dispersive sources.
Description: En este trabajo se llevó a cabo una metodología de comparación con datos GNSS obtenidos de estaciones geodésicas con el fin de evaluar el módulo ionosférico de ISCE (Split-spectrum) para el cálculo del ∆TEC y la corrección ionosférica en trabajos de Interferometría. Se desarrolló la evaluación en una zona local de Colombia, en los departamentos de Cundinamarca y Boyacá, con imágenes del satélite ALOS-PALSAR en su mayoría en modo FBD y algunos en modo FBS entre los años 2007 y 2010, identificando cada uno de los días disponibles en el servidor de descarga vertex, según su actividad geomagnética e ionosférica, con el fin de determinar los días tranquilos y perturbados. Luego se organizaron pares interferométricos (perturbado-tranquilo, tranquilo-tranquilo, perturbado-perturbado) para observar las afectaciones ionosféricas en el interferograma en los diferentes anchos de banda. También se tuvo en cuenta la actividad sísmica en los intervalos de tiempo para descartar franjas debidas a movimientos de tierra. Mediante el software ISCE se realizó el procesamiento de lo interferogramas incorporando el módulo ionosférico Split-spectrum con los filtros y configuraciones por defecto, a su vez se solicitaron las estaciones GNSS en la zona para generar los mapas ΔTEC, según las configuraciones pares interferométricos. Finalmente se realizó la correlación entre los mapas diferenciales obtenidos por GNSS y Radar; en los resultados se muestran las dificultades de la división de la fase dispersiva por la baja coherencia y errores de procesamiento de las imágenes: En los cuatro frames del interferograma 6 (perturbado-tranquilo) se evidenciaron los efectos ionosféricos, aunque solo en dos se dividió la fase dispersiva adecuadamente, Finalmente al validar los resultados comparando los mapas TEC con los datos GNSS encontramos que la correlación fue de 0.14 y 0.83 para la franja 070 y 080 respectivamente, la baja correlación de la franja 070 se debe a que el desenvolvimiento de la fase no fue correcto. Se obtuvieron otros interferogramas (tranquilo-tranquilo, perturbado-perturbado) donde aparentemente se calculó adecuadamente la fase dispersiva, sin embargo, la afectación ionosférica no es evidente y la correlación con los mapas TEC GNSS fue muy baja, debido a que el módulo ionosférico de interferometría no calcula adecuadamente las fases dispersivas ionosféricas donde los TEC diferenciales entre los días es nulo o muy cercano a cero. La fase dispersiva calculada por ISCE en estos casos se debe a otras fuentes dispersivas.
URI: http://hdl.handle.net/11349/25530
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