高級時序InSAR地面形變監(jiān)測及地震同震震后形變反演.pdf

1、差分干涉測量技術(shù)(Differential interferometry technique，D-InSAR)是在InSAR技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，主要應(yīng)用于測量地表微小形變。隨著差分干涉測量技術(shù)在地震形變，火山活動，冰川運動，城市沉降以及山體滑坡等監(jiān)測領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，實際研究中存在很多局限性，比如軌道參數(shù)誤差、地形數(shù)據(jù)誤差、大氣延遲誤差、時空去相關(guān)引起的相位解纏誤差以及系統(tǒng)噪音誤差等。這些因素成為InSAR高精度形變探測應(yīng)用主要限制。I

2、nSAR時序分析方法是目前解決常規(guī)D-InSAR處理過程中各種精度制約因素的主要方法之一。本文以InSAR時序分析中幾個關(guān)鍵技術(shù)問題為研究目標(biāo)，開展InSAR時序關(guān)鍵技術(shù)研究，本文取得的創(chuàng)新點如下:
　　(1)在傳統(tǒng)相干點提取方法的基礎(chǔ)上，提出了一種新的提取方法:滿秩相干點。該方法將干涉冗余網(wǎng)絡(luò)圖中節(jié)點和邊結(jié)合起來構(gòu)建滿秩矩陣，并依此作為相干點提取指標(biāo)。實驗結(jié)果表明滿秩相干點提取法不僅能有效提高相干點的空間分布密度，而且能保留相干

3、點的最優(yōu)測量精度。
　　(2)本文將大氣延遲相位分成三種分量，即長波長大氣相位，短波長大氣相位以及地形相關(guān)的大氣相位。在此基礎(chǔ)上，利用網(wǎng)絡(luò)法分別對三種類型大氣延遲相位進(jìn)行校正。網(wǎng)絡(luò)法可以估算出每個時刻的大氣延遲誤差，再重構(gòu)每一幅干涉圖的大氣延遲誤差。實驗結(jié)果分析表明，采用網(wǎng)絡(luò)法能精確模擬每個時刻大氣延遲誤差和每幅干涉圖中的大氣延遲相位。
　　(3)離散點相位解纏誤差是時序分析過程中主要誤差源之一，直接影響后續(xù)時序分析結(jié)果的精

4、度。本文提出一種利用網(wǎng)絡(luò)閉合環(huán)殘差方法，對離散相干點相位解纏誤差進(jìn)行檢測和校正。該方法可以有效識別出離散相干點解纏相位中相位跳變，同時，本文也介紹了離散相干點解纏相位跳變校正的方法。
　　(4)本文基于相干矩陣滿秩條件提出一種新的InSAR時序反演策略。利用干涉冗余網(wǎng)絡(luò)圖中各條邊和節(jié)點之間的關(guān)系，采用最小二乘方法解算各個時刻點的形變特征，以有效解決傳統(tǒng)InSAR時序反演過程中的秩虧問題。從Barn地震震后時序形變場提取，羊八井電站

5、地?zé)衢_采地下水引起地面沉降監(jiān)測以及北京市地面沉降監(jiān)測幾種類型應(yīng)用中驗證該方法高效性和精確性。
　　在關(guān)鍵技術(shù)突破的基礎(chǔ)上，本文利用提出的新方法獲取了2008年10月6日西藏當(dāng)雄Mw6.3地震同震形變和震后地表形變時序。研究發(fā)震斷層參數(shù)和震后運動過程的動力學(xué)機(jī)制。利用同震形變反演得到斷層幾何參數(shù)及滑動分布模型為先驗知識，以InSAR時序方法獲得震后形變時序資料為約束，分別利用震后余滑模型和震后黏彈性松弛模型研究當(dāng)雄地震震后斷層的運動