基于影像匹配技术的地震形变监测研究

【摘要】：差分雷达干涉测量技术(Differential Interferometric Synthetic Aperture Radar,D-InSAR)是新近发展起来的用于监测地表形变的新技术,但对于地震引起的巨大地表形变,容易超出D-InSAR形变监测能力或引起严重去相关而无法干涉,而利用影像灰度信息进行相关匹配计算形变能很好地弥补该缺陷。影像匹配技术是指利用遥感影像的灰度信息,通过相关技术实现主从影像的精确配准,得到对应像素的偏移量；然后根据该偏移量与地表形变的转换关系,从偏移量中提取我们所需的形变信息,从而实现该技术在地表形变监测中的应用。本文主要研究影像匹配技术在地震形变监测中的应用。 本文首先介绍了SAR影像匹配技术的原理和方法,包括SAR影像配准、偏移量估计流程等。然后,在深入理解SAR偏移量组成部分及其关系的基础上,针对传统的SAR估计流程的缺陷,提出了一种新的无需地面控制点的地表形变计算流程,并成功地将新流程运用于2008年汶川地震和2010年玉树地震的同震形变监测实验中。最后,为了耀光学影像匹配技术与SAR影像的差异,本文亦对光学影像匹配技术进行了初步的研究,采用地震发生前后的两景SPOT数据进行实验,实现了精度达分米级的正射校正和配准,获取了美国1999年赫克托矿地震沿地表东西向和南北向的同震形变。