基于多期DInSAR数据的2016年定结地震序列发震断层特征研究

2016年5月22日,在西藏定结县发生四次MW4~5地震,研究本序列地震的发震断层几何和运动特征对于认识周边活动断裂性质具有重要意义.由于发震地区偏远,且观测台网分布稀疏,本研究采用星载雷达干涉测量(DInSAR)技术进行了同震形变场重建,但是定结地震震级较小,单干涉像对获取的形变场受相位噪声影响较大.为了解决这一问题,本研究基于时间序列Sentinel-1A干涉数据生成多期同震与非同震干涉图,并利用叠加平均法对本次定结地震同震形变场进行重建,提取了定结2016年5月22日多次地震产生的同震累计整体形变场.基于InSAR同震形变场和区域地质特征,研究进行了滑动分布反演,确定其主要贡献的发震断层几何参数及滑动分布:断层走向为188°,倾角为43°,平均滑动角为78°,发震断层的运动性质以正断为主兼具少量左旋走滑分量,滑动主要集中在断层垂直深度0~9km处,最大滑动量约为25cm,位于断层倾向深度3km处,反演得到的矩震级为MW5.58.本研究结果表明采用星载InSAR叠加平均技术可以较好地压制相位噪声,有效提取此类中小型浅源地震同震微弱形变场.最后,我们认为本次定结地震与藏南拆离断层与申扎-定结断层的活动密切相关.

联合Envisat和ALOS卫星影像确定L′Aquila地震震源机制

2009年4月6日意大利L′Aquila地区发生了Mw6.3级地震,该地震造成了300余人的人员死亡.本文联合不同波长、不同入射倾角的升降轨Envisat和ALOS卫星的差分干涉数据对该地震进行震源机制解的反演研究.研究首先对卫星雷达影像进行二通差分干涉处理,获取了覆盖L′Aquila地震震区的完整InSAR同震形变场,然后结合四叉树和均匀采样方法对原始观测数据进行降采样.在此基础上,联合GPS形变观测数据,利用弹性半空间矩形和三角位错模型,以及断层自动剖分技术对断层面进行最优离散剖分,反演获取了发震断层的精确几何参数和最优断层滑动分布,结果显示分布式三角位错滑动模型能够很好地解释观测到的地表形变场.反演结果表明发震断层是一个以正倾滑为主兼有少量右旋走滑的盲断层;基于观测数据最优确定的断层单元的最短边长为0.4km,最长边长为6.3km;此次地震的滑动分布主要发生在5～14km深度的范围内,最大滑移量为1.07m,释放的能量为3.43×1018 N.m(Mw6.32),与地震学的研究结果非常一致.

雷达干涉测量在地震形变研究中的应用

合成孔径雷达干涉测量(DInSAR)以厘米乃至毫米的精度和很大的空间覆盖范围实现地表形变观测,它是进行地壳形变观测的重要手段,在地震形变研究中发挥着越来越重要的作用。本文首先简要给出了微波雷达测量的特征,阐述了雷达图像数据处理的基本方法,分析了InSAR技术的主要影响因素和观测精度。结合较新的研究成果,分析了雷达遥感图像研究地震形变的方法,讨论了DInSAR在震间、同震和震后形变观测研究中的最新进展。同时讨论了目前我国应用DInSAR研究地震形变中面临的主要问题,最后阐述了应用雷达干涉测量研究地震形变的发展趋势。

基于Sentinel-1A数据的四川长宁MS6.0地震同震形变场分析及断层滑动分布反演

利用大地测量数据研究2019年6月17日四川长宁M_S6.0地震同震形变场特征和发震断层参数,基于DInSAR技术处理升降轨Sentinel-1A数据获取干涉相位图,并考虑大气折射效应和余震形变误差实现同震形变场改正。四叉树采样后的形变数据作为反演数据源,采用弹性半空间分层模型反演发震断层几何面滑动分布。结果表明本次地震发震机制为兼具逆冲和左旋走滑,矩震级为M_W5.9,断层破裂尺度达28 km×20 km,震源深度约9.4 km。升降轨视线向同震形变场在断层两侧呈现形变特征差异,最大沉降量分别是8.34 cm(升轨)和4.23 cm(降轨),最大抬升量分别是5.5 cm(升轨)和7.5 cm(降轨);发震断层走向为302°,倾角为43°,平均滑动角为50°,断层面最大滑动量达到0.28 m。

基于InSAR的煤矿采空区地表形变监测与预警

以近期发生采空区矿震的山东某煤矿为研究区,利用DInSAR、SBAS InSAR技术对矿震发生前后、覆盖该矿区的11景C波段Sentinel-1A SAR影像进行处理,获取矿震发生前后的地表形变信息,分析并研究这2种InSAR技术对采空区地表形变的监测能力和矿震预警能力。结果表明:在矿震发生前的1个月左右,2种InSAR技术均探测到矿区地表形变出现异常,由较为平稳的形变过程变成明显下沉,利用DInSAR和SBAS InSAR可以探测煤矿采空区长时间的地表形变过程和形变异常,为矿区采空区地表稳定性分析和矿震预警提供参考。