【摘 要】
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合成孔径雷达干涉测量（Interferometric Synthetic Aperture Radar,In SAR）作为一种新型大地测量技术近年来发展迅速。由于其精度高、范围广、全天候监测等优势被广泛应用于地形测量、火山变形监测、地震形变监测等领域。本文以嘉黎断裂带西段区域和2015年皮山地震为具体实例研究了In SAR与GPS技术在震间和同震形变领域的应用情况,论文的主要研究内容和结论如下:1
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合成孔径雷达干涉测量（Interferometric Synthetic Aperture Radar,In SAR）作为一种新型大地测量技术近年来发展迅速。由于其精度高、范围广、全天候监测等优势被广泛应用于地形测量、火山变形监测、地震形变监测等领域。本文以嘉黎断裂带西段区域和2015年皮山地震为具体实例研究了In SAR与GPS技术在震间和同震形变领域的应用情况,论文的主要研究内容和结论如下:1.基于ISCE和Sta MPS数据处理软件,利用21期共63景Sentinel-1A卫星降轨SAR影像获取了嘉黎断裂带西段区域LOS（Light of Sight）向的形变场,并对区域断裂进行跨断层剖面分析。该形变场明显展现了嘉黎断裂与崩错断裂的右旋走滑特性,并根据跨断层剖面分析得出崩错断裂相对运动速率约为1.3 mm/a,嘉黎断裂带西段相对运动速率约为1.9mm/a。2.收集并处理得到了研究区36个GPS观测点在ITRF14参考框架下的速度大小。并以区域块体边界为理想断裂位置做GPS速度剖面分析。结果显示,断裂相对运动有明显的右旋走滑特性;而垂直断裂方向的运动速度呈现线性递减趋势,反映这个区域运动模式重新分配,即进一步证实了因印度板块推动导致青藏高原逐步压缩,青藏高原物质向东南逃逸的现象。3.基于断层反正切位错模型,In SAR观测数据反演结果显示崩错断裂闭锁深度下的自由滑动速率约为1.3mm/a～2.9 mm/a,其闭锁深度约为8.3 km～11.1km;嘉黎断裂带西段闭锁深度下的自由滑动速率约为1.7 mm/a～2.7 mm/a,闭锁深度为2.2 km～3.0 km;而嘉黎断裂带西段往东的部分闭锁深度下的自由滑动速率和闭锁深度趋于零。以块体边界为断裂迹线,GPS观测数据反演结果显示,断裂的闭锁深度达到了19.6±10.8 km,闭锁深度下的自由滑动量为3.2±2.0 mm/a。崩错断裂闭锁深度下的自由滑动速率与GPS结果相符合,而闭锁深度差异比较大,分析其主要原因是区域GPS站点过于稀疏导致反演结果偏差较大。4.利用区域GPS速度场数据基于多尺度球面小波计算方法计算了区域应变场。结果表明,崩错断裂和嘉黎断裂带西段处于剪切应变高值区,表示这个区域有应变积累;面应变率分布在断裂两侧没有变化,表示跨断裂没有出现明显膨胀或压缩的现象;旋转应变率分布来看嘉黎断裂带西段开始有顺时针旋转变形,说明嘉黎断裂西段有右旋走滑运动。将地震分布和剪切应变分布比较来看,地震活动活跃的地方是剪切应变大的区域。5.基于Sentinel-1A升、降轨In SAR数据,并加以GPS同震观测数据约束,采用MPSO、MC、SDM等算法反演了2015年皮山地震的发震断层几何模型及断层滑动分布,结果表明:发震断层应为一条长度48 km,宽度35 km,走向111°,倾角19°,平均滑动角91°,顶部埋深约7.4 km的隐伏断裂;断层最大滑动量0.47 m,位于深度为10.6 km的区域。
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