基于三軌法D-InSAR技術(shù)的地震形變研究
基于三軌法D-InSAR技術(shù)的地震形變研究
摘要: 合成孔徑雷達(dá)差分干涉測(cè)量（Differential Synthetic Aperture Radar Interferometry,DInSAR）是近二十年來(lái)發(fā)展起來(lái)的極具潛力的遙感新技術(shù)，具有全天候、大范圍、高精度監(jiān)測(cè)地表形變的優(yōu)點(diǎn)，是形變?yōu)暮ΡO(jiān)測(cè)領(lǐng)域的一種空間對(duì)地觀測(cè)新技術(shù)。本文介紹了D-InSAR技術(shù)獲取地表形變?cè)?,并以ENVISAT衛(wèi)星獲取的巴姆地震數(shù)據(jù)為例,成功地獲取了Bam地震的同震形變場(chǎng)。表明D-InSAR技術(shù)用于監(jiān)測(cè)地震形變的巨大潛力和優(yōu)勢(shì)。
關(guān)鍵詞: D-InSAR；三軌法；地震；形變
1 引言
合成孔徑雷達(dá)干涉測(cè)量(Synthetic Aperture Radar Interferometry,InSAR)技術(shù)是近二十多年發(fā)展起來(lái)的極具潛力的一項(xiàng)微波遙感新技術(shù)，是合成孔徑雷達(dá)(Synthetic Aperture Radar,SAR)技術(shù)與干涉測(cè)量技術(shù)結(jié)合的結(jié)晶，它利用傳感器高度、雷達(dá)波長(zhǎng)、波束視向及天線基線距之間的幾何關(guān)系可以精確地測(cè)量出地圖上每一點(diǎn)的三維位置和變化信息[1,2,3,4],使得人們從空間對(duì)全球地表進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間序列的監(jiān)測(cè)成為可能，其中獲取地表形變的InSAR技術(shù)又被稱為合成孔徑雷達(dá)差分干涉測(cè)量（Differential Synthetic Aperture Radar Interferometry,DInSAR）。
合成孔徑雷達(dá)干涉測(cè)量(InSAR)，特別是合成孔徑雷達(dá)差分干涉測(cè)量(DInSAR)作為新興的空間測(cè)量技術(shù)，由于具有全天時(shí)、全天候、覆蓋廣、高分辨率等優(yōu)點(diǎn)，使得它在地表微小形變的監(jiān)測(cè)中得到廣泛的應(yīng)用,能夠反演地表厘米~毫米級(jí)精度的形變量[6]。
近年來(lái)地震、火山、滑坡和地面沉降等地質(zhì)災(zāi)害頻繁發(fā)生，特別是地震災(zāi)害嚴(yán)重地威脅著人類的生存和經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展,自1993年Massonnet等人利用 ERSI/2的SAR數(shù)據(jù)獲取了1992年Landers地震 (M=7.2)的形變場(chǎng)，并將DInSAR的測(cè)量結(jié)果與其它測(cè)量數(shù)據(jù)以及彈性形變模型進(jìn)行比較，結(jié)果相當(dāng)吻合，研究成果發(fā)表在《Nature》上[6]，引起了國(guó)際地震界的震驚，DInSAR技術(shù)在探測(cè)地震形變方面的能力才被大家所認(rèn)識(shí)，DInSAR技術(shù)從此發(fā)展成為一種探測(cè)地震地表形變的新技術(shù)。
2 三軌法D-InSAR提取地震形變?cè)?/p>
合成孔徑雷達(dá)差分干涉測(cè)量(DInSAR)是利用同一地區(qū)兩幅干涉圖像，其中一幅是地震形變前的干涉圖，另一幅為地震后的干涉圖，通過(guò)差分處理(除去地球曲面和地形起伏的影響)來(lái)獲得地表形變信息的測(cè)量技術(shù)[5]。常規(guī)的DInSAR技術(shù)分為二軌法、三軌法、四軌法等，其中三軌法D-InSAR基本原理是利用三幅SAR影像生成兩幅干涉圖。如圖1是三軌法D-InSAR測(cè)量幾何示意圖。其中S1、S2是地震前SAR系統(tǒng)兩次對(duì)同一地區(qū)成像的位置，所獲得的干涉相位中僅
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