高級(jí)時(shí)序InSAR地面形變監(jiān)測(cè)及地震同震震后形變反演.pdf

1、差分干涉測(cè)量技術(shù)(Differential interferometry technique，D-InSAR)是在InSAR技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，主要應(yīng)用于測(cè)量地表微小形變。隨著差分干涉測(cè)量技術(shù)在地震形變，火山活動(dòng)，冰川運(yùn)動(dòng)，城市沉降以及山體滑坡等監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，實(shí)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(shí)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(cè)應(yīng)用主要限制。I

2、nSAR時(shí)序分析方法是目前解決常規(guī)D-InSAR處理過(guò)程中各種精度制約因素的主要方法之一。本文以InSAR時(shí)序分析中幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題為研究目標(biāo)，開(kāi)展InSAR時(shí)序關(guān)鍵技術(shù)研究，本文取得的創(chuàng)新點(diǎn)如下:
　　(1)在傳統(tǒng)相干點(diǎn)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(diǎn)。該方法將干涉冗余網(wǎng)絡(luò)圖中節(jié)點(diǎn)和邊結(jié)合起來(lái)構(gòu)建滿秩矩陣，并依此作為相干點(diǎn)提取指標(biāo)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明滿秩相干點(diǎn)提取法不僅能有效提高相干點(diǎn)的空間分布密度，而且能保留相干

3、點(diǎn)的最優(yōu)測(cè)量精度。
　　(2)本文將大氣延遲相位分成三種分量，即長(zhǎng)波長(zhǎng)大氣相位，短波長(zhǎng)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(duì)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(gè)時(shí)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(shí)驗(yàn)結(jié)果分析表明，采用網(wǎng)絡(luò)法能精確模擬每個(gè)時(shí)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(diǎn)相位解纏誤差是時(shí)序分析過(guò)程中主要誤差源之一，直接影響后續(xù)時(shí)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(duì)離散相干點(diǎn)相位解纏誤差進(jìn)行檢測(cè)和校正。該方法可以有效識(shí)別出離散相干點(diǎn)解纏相位中相位跳變，同時(shí)，本文也介紹了離散相干點(diǎn)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(shí)序反演策略。利用干涉冗余網(wǎng)絡(luò)圖中各條邊和節(jié)點(diǎn)之間的關(guān)系，采用最小二乘方法解算各個(gè)時(shí)刻點(diǎn)的形變特征，以有效解決傳統(tǒng)InSAR時(shí)序反演過(guò)程中的秩虧問(wèn)題。從Barn地震震后時(shí)序形變場(chǎng)提取，羊八井電站

5、地?zé)衢_(kāi)采地下水引起地面沉降監(jiān)測(cè)以及北京市地面沉降監(jiān)測(cè)幾種類型應(yīng)用中驗(yàn)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(shí)序。研究發(fā)震斷層參數(shù)和震后運(yùn)動(dòng)過(guò)程的動(dòng)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(dòng)分布模型為先驗(yàn)知識(shí)，以InSAR時(shí)序方法獲得震后形變時(shí)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(yùn)動(dòng)