合成孔徑雷達(dá)干涉測量（Interferometric Synthetic Aperture Radar,In SAR）作為一種新型大地測量技術(shù)近年來發(fā)展迅速。由于其精度高、范圍廣、全天候監(jiān)測等優(yōu)勢被廣泛應(yīng)用于地形測量、火山變形監(jiān)測、地震形變監(jiān)測等領(lǐng)域。本文以嘉黎斷裂帶西段區(qū)域和2015年皮山地震為具體實例研究了In SAR與GPS技術(shù)在震間和同震形變領(lǐng)域的應(yīng)用情況,論文的主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:1.基于ISCE和Sta MPS數(shù)據(jù)處理軟件,利用21期共63景Sentinel-1A衛(wèi)星降軌SAR影像獲取了嘉黎斷裂帶西段區(qū)域LOS（Light of Sight）向的形變場,并對區(qū)域斷裂進行跨斷層剖面分析。該形變場明顯展現(xiàn)了嘉黎斷裂與崩錯斷裂的右旋走滑特性,并根據(jù)跨斷層剖面分析得出崩錯斷裂相對運動速率約為1.3 mm/a,嘉黎斷裂帶西段相對運動速率約為1.9mm/a。2.收集并處理得到了研究區(qū)36個GPS觀測點在ITRF14參考框架下的速度大小。并以區(qū)域塊體邊界為理想斷裂位置做GPS速度剖面分析。結(jié)果顯示,斷裂相對運動有明顯的右旋走滑特性;而垂直斷裂方向的運動速度呈現(xiàn)線性遞減趨勢,反映這個區(qū)... 

【文章來源】：中國地震局地震預(yù)測研究所北京市

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

青藏高原地質(zhì)構(gòu)造背景白色線條為二級塊體劃分邊界；灰線線條表示斷裂帶分布位置；空心紅色圓圈表示1950-2020年4級以上地震分布；黑色箭頭為板塊和塊體運動方向；黑色粗線表示喀喇昆侖-嘉

InSAR和GPS技術(shù)在震間和同震形變領(lǐng)域的應(yīng)用研究-以嘉黎斷裂西段和2015年皮山地震為例10物向后散射強度特性和與斜距相關(guān)的相位信息。在影像數(shù)據(jù)格式中用復(fù)數(shù)的實部和虛部讀/寫，用公式可表示為：||||||(2.1)|u|表示目標(biāo)地物反射強度，表示相位信息。InSAR就是根據(jù)地物反射回來電磁波回波信號信息，從而構(gòu)建地表三維地形圖。其原理分為兩種，第一種為兩副衛(wèi)星天線同時觀測目標(biāo)地物，即單軌道雙天線模式；第二種為同一衛(wèi)星天線重訪觀測目標(biāo)地物，獲得同一區(qū)域的重復(fù)觀測數(shù)據(jù)，即單視復(fù)數(shù)（single-lookcomplex,SLC）影像對（廖明生等，1999），這種模式為單天線重復(fù)軌道模式。通過同一目標(biāo)兩個散射波產(chǎn)生的相位差，在根據(jù)衛(wèi)星軌道參數(shù)、大氣校正參數(shù)、已知的地表的數(shù)字高程模型（DigitalElevationModel,DEM）可以獲取目標(biāo)區(qū)域高空間分辨率的地表形變信息。這就是差分干涉測量技術(shù)（DifferentialInSAR,D-InSAR）。在重復(fù)軌道模式下，衛(wèi)星對同一目標(biāo)地物兩次不同觀測的幾何示意圖如圖2.1。圖2.1差分干涉測量技術(shù)原理和分別為重軌觀測接收從目標(biāo)反射信號雷達(dá)天線的位置，根據(jù)式(2.1)，或接收從目標(biāo)返回信號的相位可表示為：(2.2)式中的下邊t和r分別表示發(fā)射和接受的相關(guān)參數(shù)；為波長；為雷達(dá)天線

InSAR和GPS技術(shù)在震間和同震形變領(lǐng)域的應(yīng)用研究-以嘉黎斷裂西段和2015年皮山地震為例14,分別表示振幅標(biāo)準(zhǔn)差和振幅均值。在PS點挑選時，預(yù)設(shè)一個振幅離差閾值，并與各像素對應(yīng)的振幅離差,比較，若,，該像素選為PS點�；谙辔粴埐罘�(wěn)定性確定PS點，定義如下：|∑1,,,,|(2.10)其中為相位噪聲的尺度，并決定該像素點能否為PS點；N為干涉圖數(shù)量；,為第i幅干涉圖中的第x像素的相位；,為纏繞相位去除空間不相關(guān)相位的濾波值；,,為視角誤差。的值與取決于,的精度。當(dāng)所有相位值進行2-DFFT（二維傅里葉快速變換）計算后完全失相關(guān)，,的值是隨機的，此時不能代表一個像素點的殘差變化，這個點也就不能作為PS點�；谏鲜隼碚摶A(chǔ)，Hooperetal.（2006）在監(jiān)測Alcedo火山時，首先采用振幅離差法提取PS點位的候選點，接著運用相位尺度來確定相位穩(wěn)定點作為最后的PS點，不但降低了計算量,而且提高了觀測精度。本文在InSAR數(shù)據(jù)處理中，我們基于StaMPS算法數(shù)據(jù)處理流程，首先使用ISCE2.2（InSARScientificComputingEnvironment）軟件（Rosenetal.,2012）對干涉集圖像對批處理。該軟件采用傳統(tǒng)的Stacking處理策略（H.Fattahietal.,2017），支持對Sentinel-1衛(wèi)星數(shù)據(jù)進行長條帶SLC級數(shù)據(jù)拼接與精確配準(zhǔn)批處理。然后將轉(zhuǎn)化后的SLC格式數(shù)據(jù)導(dǎo)入StaMPS算法流程，并基于單一“主影像”法（PS-InSAR）獲取研究區(qū)LOS向形變常StaMPS算法的具體數(shù)據(jù)處理流程如圖2.2。圖2.2本文時序InSAR數(shù)據(jù)處理流程

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號：3358248