位置:立项数据库 > 立项详情页
基于ScanSAR干涉测量的祁连山断裂带形变研究
  • 项目名称:基于ScanSAR干涉测量的祁连山断裂带形变研究
  • 项目类别:青年科学基金项目
  • 批准号:41004003
  • 申请代码:D0401
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2011-01-01-2013-12-31
  • 项目负责人:蒋廷臣
  • 负责人职称:副教授
  • 依托单位:淮海工学院
  • 批准年度:2010
中文摘要:

位于青藏块体东北缘的祁连山断裂带是中国大陆地壳运动最强烈的地区之一,也是地震最活跃的地区,研究该地区地壳运动的精细特征、形变差异和内部子块体的划分,对研究区域地球动力学和地震监测具有重要意义。本项目拟运用微观与宏观分析、定性与定量分析、空间与时间、原型与模型相结合的方法,基于ScanSAR干涉测量对祁连山断裂带形变监测方法及理论进行深入探索。具体研究ScanSAR干涉测量的基本理论和方法,研究利用CR技术消除基线误差和复图像配准,研究利用干涉图叠加法、短基线集法和PS方法获取形变场的ScanSAR干涉高级技术;通过获取祁连山断裂带的形变场和形变时间序列,融合GPS监测结果,确定断层空间展布和划分活动地块,采用分段、分层各向异性的动力学模式确定祁连山断裂带运动特征,建立形变模型,评估祁连山断裂带发震的可能性,探索数值(中长期)地震预测的途径,丰富青藏块体地球动力学分析的理论与方法。

结论摘要:

星载宽幅合成孔径雷达干涉测量是利用SAR卫星扫描模式观测地表而获取其几何信息的技术,又被称为ScanSAR干涉测量。宽幅SAR图像强度信息已应用于资源勘探、环境监测、海洋探测、防灾减灾、土地利用和森林调查、农作物估产、国家安全等方面,取得了重大成效。随着合成孔径雷达卫星设备性能和定轨技术的改善或提高,宽幅SAR干涉的前提条件即扫描同步和极限基线已得到保证;已发射和即将发射多颗具有宽幅模式的SAR卫星能为宽幅SAR干涉研究应用提供丰富的数据资源,故现在ScanSAR干涉测量技术为地壳板块运动及地球动力学研究提供了契机。 ScanSAR干涉测量相对于其他模式干涉测量而言,尽管分辨率较低,但其具有重访周期短和宽幅的优点。重访周期短则易监测地表缓慢变形,宽幅不仅可消除具有累积效应的基线误差,而且在监测精度与IM模式相当的条件下,其获取的宽域形变场更能用于发震机制分析,同时其多模式干涉测量可为干涉图时间序列分析提供条件,故ScanSAR干涉测量理论与方法已成为一个热点研究与应用的新方向。尽管宽幅SAR模式是星载合成孔径雷达卫星监测模式中的一种,但是由于成像模式不同,其成像原理和干涉测量数据处理过程有很大不同,包括图像拼接、去相干性分析、配准、大气效应校正和大地水准面差距改正等。为了将其应用于干涉测量而获取宽域形变场,本项目系统地研究了星载宽幅合成孔径雷达干涉测量理论及其应用,主要包括 1) 研究了宽幅SAR的成像与干涉原理在介绍了合成孔径雷达基本原理和ScanSAR成像原理的基础上,分析了其成像参数和性能,研究了TCN坐标系中的ScanSAR干涉测量数学模型及其干涉测量流程,与条带干涉测量进行了异同点的比较。 2) 宽幅SAR图像拼接根据条带SAR图像和Burst图像频谱特性的不同,研究了ScanSAR零级数据拼接;在得到单Burst干涉图的基础上,研究了Burst干涉图拼接法;针对利用成像几何关系拼接子条带干涉图的不足,提出了基于配准加权的子条带拼接法,并用实验验证了其有效性。 3)宽幅SAR干涉去相干性研究比较了与条带干涉测量去相干性的异同点,研究了ScanSAR干涉测量几何去相干和扫描同步去相干。由于宽幅SAR模式分辨单元中的相对高差超过相干高差的概率比条带模式大n倍,从而其极限基线是条带模式的n分之一,而扫描同步性随着科学技术的发展现已不是影响宽


成果综合统计
成果类型
数量
  • 期刊论文
  • 会议论文
  • 专利
  • 获奖
  • 著作
  • 25
  • 5
  • 0
  • 0
  • 0
相关项目
期刊论文 11 会议论文 3 著作 1
期刊论文 10 会议论文 3 专利 2
期刊论文 7 会议论文 1 获奖 1 专利 2 著作 1
蒋廷臣的项目