基于D-InSAR技術(shù)和MAI技術(shù)加權(quán)獲取巴姆三維地震同震形變場(chǎng)
本文關(guān)鍵詞:基于D-InSAR技術(shù)和MAI技術(shù)加權(quán)獲取巴姆三維地震同震形變場(chǎng),由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:合成孔徑雷達(dá)干涉測(cè)量技術(shù)(InSAR)是傳統(tǒng)的合成孔徑雷達(dá)(SAR)技術(shù)與干涉技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物,合成孔徑雷達(dá)差分干涉測(cè)量技術(shù)(D-InSAR)是對(duì)InSAR技術(shù)的一個(gè)擴(kuò)展。它是一個(gè)極富有發(fā)展?jié)摿Φ男滦托l(wèi)星對(duì)地觀測(cè)技術(shù),監(jiān)測(cè)地表形變的精度可達(dá)厘米級(jí)甚至毫米級(jí)。相對(duì)于傳統(tǒng)的GPS技術(shù)、水準(zhǔn)測(cè)量等形變測(cè)量的技術(shù)而言,D-InSAR技術(shù)具有覆蓋廣、分辨率高及地面垂直形變靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)。然而傳統(tǒng)的D-InSAR技術(shù)只能得到地震區(qū)域在雷達(dá)視線方向的形變量,即豎直、東西、南北三個(gè)方向形變?cè)诶走_(dá)視線方向的投影。當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí),不僅在豎直方向會(huì)有形變量,而且也會(huì)在水平方向也會(huì)存在較大的形變量,D-InSAR技術(shù)對(duì)其豎直方向監(jiān)測(cè)精度最高而對(duì)南北向極不敏感。再者,僅僅通過升降軌兩個(gè)觀測(cè)數(shù)據(jù)還不能完成解算三維形變量的任務(wù),必須借助其他技術(shù)和方法。 本文針對(duì)該問題介紹了一種監(jiān)測(cè)軌道方向(又稱方位向,近似于南北向)形變量的方法——多孔徑合成孔徑雷達(dá)干涉測(cè)量技術(shù)(MultipleAperture InSAR,MAI),以EnviSAT ASAR數(shù)據(jù)為例,該技術(shù)在監(jiān)測(cè)南北方向具有較高的精度優(yōu)勢(shì),這恰恰彌補(bǔ)了D-InSAR技術(shù)的不足。本文結(jié)合D-InSAR技術(shù)獲取的視線方向形變量和MAI技術(shù)獲取的方位向形變量,并采用等權(quán)法、抗差最小二乘法和形變圖方差法三種不同的定權(quán)方法,解算出了2003年巴姆地震同震三維形變場(chǎng)。 為了對(duì)建立的三維形變場(chǎng)做精度評(píng)價(jià),由于巴姆地區(qū)缺少GPS或者水準(zhǔn)數(shù)據(jù),,所以引入了地震學(xué)中計(jì)算地震同震三維形變的模型——Okada彈性半空間空間位錯(cuò)模型。本文以該模型計(jì)算的三維形變場(chǎng)作為真值,對(duì)SAR數(shù)據(jù)解算的三維形變場(chǎng)做精度評(píng)價(jià)。在加權(quán)過程中,抗差最小二乘法加權(quán)D-InSAR技術(shù)與MAI技術(shù)之間的權(quán)重比大多介于3.72~4:1之間;形變圖方差法加權(quán)D-InSAR技術(shù)與MAI技術(shù)之間的權(quán)重比大多介于0.92~1000:1之間。結(jié)果發(fā)現(xiàn)加權(quán)后提高了東西方向的精度,從分米級(jí)提高到了厘米級(jí),豎直方向仍保持厘米級(jí),南北方向仍保持分米級(jí);還提高了豎直方向和東西方向的平滑度。結(jié)果還表明三維形變中豎直方向和東西方向的是可靠的,南北方向的結(jié)果不可靠。
【關(guān)鍵詞】:三維形變 同震形變 D-InSAR MAI技術(shù) 巴姆地震
【學(xué)位授予單位】:中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號(hào)】:P225.1;P227
【目錄】:
- 摘要5-7
- Abstract7-11
- 第1章 引言11-19
- 1.1 選題背景與研究意義11-12
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-17
- 1.2.1 D-InSAR 技術(shù)監(jiān)測(cè)地震地表形變國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
- 1.2.2 MAI 技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀15
- 1.2.3 地震同震三維形變國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-17
- 1.3 研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線17-18
- 1.4 論文的組織結(jié)構(gòu)18-19
- 第2章 D-InSAR 技術(shù)獲取地震視線方向形變量19-38
- 2.1 二軌法 D-InSAR 監(jiān)測(cè)地表變化的基本原理和方法19-21
- 2.2 二軌法 D-InSAR 數(shù)據(jù)處理流程21-34
- 2.2.1 圖像配準(zhǔn)22-24
- 2.2.2 去除平地效應(yīng)和高程相位24-27
- 2.2.3 干涉圖濾波27-28
- 2.2.4 相位解纏28-34
- 2.3 二軌法 D-InSAR 技術(shù)計(jì)算巴姆地區(qū)視線方向形變34-37
- 2.4 本章小結(jié)37-38
- 第3章 MAI 技術(shù)監(jiān)測(cè)地震方位向方向形變量38-46
- 3.1 MAI 技術(shù)原理38-40
- 3.2 MAI 數(shù)據(jù)處理流程40-42
- 3.3 MAI 技術(shù)精度分析42-43
- 3.4 基于 MAI 技術(shù)解算巴姆地區(qū)升降軌方位向方向形變量43-45
- 3.5 本章小結(jié)45-46
- 第4章 Okada 彈性半空間空間位錯(cuò)模型46-57
- 4.1 Okada 彈性半空間空間位錯(cuò)模型理論概述46-54
- 4.1.1 Okada 點(diǎn)源模型47-51
- 4.1.2 Okada 有限面源模型51-54
- 4.2 基于 Okada 彈性半空間空間位錯(cuò)模型計(jì)算巴姆地震三位形變場(chǎng)54-56
- 4.3 本章小結(jié)56-57
- 第5章 結(jié)合 D-InSAR 數(shù)據(jù)與 MAI 數(shù)據(jù)建立巴姆地區(qū)三維形變場(chǎng)57-68
- 5.1 等權(quán)計(jì)算巴姆地區(qū)三維形變場(chǎng)57-59
- 5.2 不等權(quán)計(jì)算巴姆地區(qū)三維形變場(chǎng)59-60
- 5.2.1 采用抗差最小二乘法加權(quán)59-60
- 5.2.2 形變圖方差定權(quán)法60
- 5.3 三維形變場(chǎng)與 Okada 彈性半空間空間位錯(cuò)模型的比較60-66
- 5.4 精度評(píng)價(jià)66-67
- 5.5 本章小結(jié)67-68
- 第6章 結(jié)論與展望68-69
- 致謝69-70
- 參考文獻(xiàn)70-76
- 研究生期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況76
【參考文獻(xiàn)】
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