3.7 同震形变场初步分析 18

4 结论与展望  19 

参考文献  20 

致谢. 23 

1 绪论

1.1 引言

InSAR 技术是上个世纪 90 年代以来新兴的雷达测量技术，主要通过合成孔 径雷达复数影像的相位数据来得到相关的地表信息[1]。是得到大众认可度较高的 获得较大区域高品质 DEM 数据的一种高效方法，是一种有发展潜力的对地观测 技术。如今，InSAR 的分辨率已达到米级程度，能够对全球的地形地貌进行米级 精度的测绘。InSAR 技术可以用来探测极其微小地面形变情况，是效果显著的人 们观察监测地表改变情况的方法。D-InSAR 技术，是我们熟知的 InSAR 技术的 扩充。D-InSAR 技术形成于近期也只有较短的发展，但其发展趋势迅猛，但它在 测绘高空间的分辨、大面积的连续覆盖率等领域都有很高造诣。同时它在多种不 同的地表形变监测中也表现出彩，比如油田地区的沉降监测、极地冰川的运动、 火山地带形变场的研究[2]。

目前 D-InSAR 技术获得了辉煌的成果，它被大范围的用于地震的同震形变 研究之中。2009 年 4 月 6 日，震中经纬度为:42.334°N，13.334°E，深度 8.8km 的意大利中部的拉奎拉发生了里氏 6.3 级大地震[3]。过后全世界的科学家使用多 种方法对这次地震进行了快速高质量的分析，然后把各类相关信息和每个调研小 组的调研结果陆续公众于世。本篇论文分析了 ENVISAT 卫星拍摄的两幅升轨影 像数据，并采用二轨差分干涉法来处理，进而得到拉奎拉地区本次地震的地震同 震形变场，同时分析本次地震引起的地表形变[4]。

1.2 InSAR 技术与数据处理系统的发展

InSAR 在上个世纪末新兴并发展壮大，这是使用融合孔径雷达的相位信息取 得地表的高程变化与三维数据的新技术。InSAR 的使用范围是由合成孔径雷达干 涉技术的诞生极大的扩展了，它可以得到高精度且可靠性高的地理信息。这个革 命性的研究地表方法是直接从空中直接测量的，它在地球科学领域引起了很大的 关注。文献综述

让人振奋的是，对于往年长时间无法企及的恶劣环境地域和一些灾害性地表 形变的变化与探测情况，如地震、火山爆发、滑坡和大洪水等，所以此技术逐步 受到关注。1974 年时，格雷厄姆首次研究了在地形测绘领域中应用机载干涉雷 达的实验[5]。在实验中得到雷达数据是通过采用固特异公司研发的机载双天线 SAR 系统，同时采取光学方法操作实验。在这之后 Zebker 和 Goldstein 把它在 L 的机载系统做实验，同时第一次使用数字信号处理技术直接使用两幅复数影 像进行处理形成了干涉[6]。InSAR 实验在接下来的日子也先后由数个实验室完成

了实现，引发一股钻研 InSAR 的飓风[7]。随着海洋卫星的数据解密的成果，又开 展了一周期的间隔相同轨道 InSAR 实验，并进行了多次实验。关于相位缠绕问 题的暂时解决方案也先后被提出，更深入的，加百利等人的成果核实了 D-InSAR 能够检测出地表的细微差异，并对其进行估计，能够精确到毫米。在这之后， InSAR 技术被很多的星载遥感实验都看做是一种关键的研究内容，空载雷达，如 航天飞机成象雷达，X-SAR，ERS-1/2，Radarsat，JERS-1，ENVISAT 和未来的 Radarsat-Ⅱ，ALOS，LightSAR 及 EOS 计划等。INSAR 在军事领域有很大的发 展空间，同时对于社会对经济可持续发展也有较大影响[8]。

接下来，单轨纵向干涉的研究方案被提出，并在不久之后得到了验证，可以 说是另一个举足轻重的进步，是单轨纵向干涉方案的提出和实验论证。可以利用 此技术进行海洋洋流相关信息的提取[9]。这种情况发生时，天线与天线间基线的 距离几乎为零，此时会得到两幅图像，这两幅图仅有细微的差距。虽然差距是很 细微的，但是仍然可以折射出在极其简短的时间内每个分辨单元发生的改变，这 是一种对目标移动速率感知力很强的 InSAR 模式传感器，目前它正向着多波段 以及多极化的干涉能力的方向进行强化，为了加强精准度，它采取了把数个通道 的数据源信息相互结合的方法。人们习惯于最初的单极且低频率的 InSAR 成像 方法，可是单波段是不足以给予人们所需要的关于介绍地物散射情况的所有信息。 因此科学家们提出了极化干涉测量这一理论，目的是要证实极化同干涉的联系， 并以此来提升 InSAR 性能[10]。