利用PALSAR数据获取拉奎拉地震同震形变场

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1、第34卷第5期现代测绘V01．34，No．52011年09月ModernSurvmgandMaDDinSep．2011利用PALSAR数据获取拉奎拉地震同震形变场谢志鹏，张震华，王永哲。，许兵。(冷水江市IN~资源局，湖南冷水江417500；中国水电工程顾问集团公司中南勘测设计研究院，湖南长沙410014；。中南大学地球科学与信息物理学院，湖南长沙410083)摘要2009年4月6日发生的意大利拉奎拉Mw6．3地震造成了地表的严重破坏，为了解地震引起的地表变化情况，本文利用ALOS／PALSAR影像数据，采用二轨差分干涉测量技术提取了该

2、次地震的地表同震形变场。通过分析可知：地表在西北一东南方向上发生错动，形变主要发生在40×30km的范围内，西南部出现了沿视线方向的下降，东北部出现了沿视线方向的抬升，最大值分别为0．337m和0．122ITI。结果表明，获得的同震形变场与地震地质调查的结果一致。关键词DinSAR拉奎拉地震PALSAR同震形变中图分类号：P258文献标识码：A文章编号：1672—4097(2011)05—0003—041引言2二轨DIaS,M{获取形变方法差分干涉测量技术(DInSAR)是20世纪新发常用的DInSAR获取形变的方法：二轨法、三展起来的

3、大地测量技术，该技术具有高空间分辨轨法和四轨法。二轨法与另外两种方法相比，具有率、穿透能力强、覆盖面广等特点，观测精度可达厘的优势是可以避免由相位解缠及大气相位引起的米级，甚至在观测条件好的情况下可以达到毫米误差影响。因此，本文选择二轨DInSAR技术进行级。最早使用DInSAR技术获取地震同震形变场处理。的是1993年的MassonnetE。他们利用ERS一1数二轨法是由Massonnet于1993年提出来的，其据成功获取了美国Landers地震的地表形变场，其精髓是利用已有的形变区形变前的外部DEM来模结果与其他数据所得结果比较一致

4、。从此以后，拟地形相位，从而从干涉图中将其消除，得到地表DInSAR技术得到了国际学者的关注，并得到了迅形变。该方法通过获得形变前后的含有复数信息速发展和广泛应用_2]。的两景影像，进行干涉处理生成干涉图，然后将地DInSAR技术最典型的应用就是监测地震的形理坐标系下的外部DEM转换到SAR坐标系下，模变，因为地震的发生很难被预测，所以其他常用的大地测量手段难以直接获得地震的形变结果。而拟形变前地形变化引起的干涉相位，再从干涉图中对于DInsAR技术来讲，只要地震发生在雷达卫星减去地形变化引起的相位，最后就可以得到形变干覆盖范围之内，便

5、可以利用震前、震后的数据来获涉图，从而可以根据形变干涉图来计算视线方向的得地表的同震形变场。形变量。2009年4月6日，意大利中部的拉奎拉城遭当分别获得了形变前后的两景SAR数据后，通受了Mw6．3级地震的破坏，震源位于42．334N，过干涉处理，得到形变前后的干涉图，若假设地表13．334N(USGS)，此次地震引起了地表的较严重的形变与雷达分辨单元相比很小，则根据二轨Din—破坏，并伴随了一些余震。震中地区属于具有正断SAR原理的几何示意图(图1)中的几何关系，可得层以及西北一东南走向断层系统特征的阿尔卑斯带，到干涉图中的相位计算公

6、式：该地区被认为是容易发生中级地震的地区。本文利用震前和震后获取的升轨ALOS／PAL-一Bsin(-4)+△r)(1)SAR数据，通过DInSAR二轨方法处理，获得拉奎拉地震的同震形变场，并对地震引起的地表形变特其中，B为卫星两次成像天线的基线长度，Ar征进行分析。为两次成像的视线长之差。*湖南省高校创新平台开放基金项目(09K005，09K006)，中南大学创新实验计划(101053301)，国家大学生创新实验计划(LAIO001)和中南大学2010年度米塔尔学生创新项目(1OMX04)资助。4现代测绘第34卷相位中包含以下几部分信

7、息：本文通过分析时间跨度和垂直基线等因素的—k·27r+似，+触+铷p++(2)影响，选取了两景数据进行处理，成像时间分别为2008年7月20日和2009年4月22日，详细的数据～其中：r为形变前、后地表形变对应的相位，信息如表1所示。脑为平地效应产生的相位，为地形变化引起的表1AuOs／PALSAR数据信息相位，n￡为大气延迟对应的相位，noi为难以消除的随机噪声引起的相位。数据名PathFrame模式时间基线垂直基线AI()S／639833FBD276days一182mPALSAR639833FBS鬣二轨DInSAR方法需要用到研究

8、区域的外部DEM数据，本文采用美国航天局发布的SRTM(ShuttleRadarTopographyMis事一～si一on)数据，该数据在欧亚地区的水平分辨率为90mX90rn，竖直方向的精度大约为±16I