本文關鍵詞：基于雷達差分干涉測量與斷層自動剖分方法的地震震源參數反演

  更多相關文章： 斷層自動剖分 合成孔徑雷達差分干涉測量 滑動參數反演 混合采樣

【摘要】：合成孔徑雷達差分干涉測量(Differential Interferometry Synthetic Aperture Radar, DInSAR)是一種有效獲取地表形變的空間測量技術。近年來,DInSAR技術以其分辨率高、覆蓋范圍廣、測量精度高等多方面的優(yōu)勢,在地震同震形變測量中發(fā)揮著不可替代的作用。利用DInSAR技術獲取的地震同震形變場,可為受災范圍估計、地震發(fā)震機制理解等方面提供重要的信息,特別是以同震形變數據為約束條件,基于彈性位錯模型反演估計震源的位置、發(fā)震斷層的幾何、運動等參數,對于了解震區(qū)斷層活動特征和評估潛在災害風險具有重要的意義。 斷層幾何參數是斷層精細滑動分布反演的基礎,一般由非線性算法迭代獲得。針對常規(guī)斷層均勻剖分方法在滑動參數反演中出現的“偽滑動”和滑動分布過于平滑問題,本研究引入斷層自動剖分方法,基于尺寸可變的三角位錯單元,以反演模型分辨率最優(yōu)為原則迭代得到最佳斷層單元尺寸,保證滑動值能夠合理地分布到所有位錯元上,論文的主要內容可歸納為以下三個方面： (1)以巴姆地震為應用實例,基于Okada彈性半空間位錯模型,運用Levenberg-Marquardt最小二乘算法,在解空間范圍內迭代搜索得到了發(fā)震斷層幾何參數解。 (2)利用模擬數據測試了斷層自動剖分方法的敏感性和適用性,分別以均勻采樣和混合采樣(均勻采樣與四叉樹采樣結合)后的模擬形變數據為約束,采用斷層自動剖分方法反演得到了較一致的滑動分布結果,但由于混合采樣具有較少采樣點,在不損失反演精度的情況下,解算效率較高；分別用走滑斷層和逆沖斷層得到的模擬形變數據為約束,進行滑動分布反演,反演得到的結果與輸入的滑動特征一致,表明該方法適用于這兩種斷層的反演。 (3)以巴姆地震的雷達視線向形變數據為約束,分別基于斷層的矩形單元均勻剖分和三角單元自動剖分,反演獲得了斷層面上的滑動分布,根據兩種方法反演得到的滑動結果,正演模擬了雷達視線向形變場并將其與InSAR觀測值之間的殘差作為評價標準,驗證了斷層自動剖分方法能夠獲得更優(yōu)的滑動分布解。 實驗結果表明,巴姆地震震區(qū)形變范圍在-16.82cm~30.33cm之間,地表形變最劇烈的地方發(fā)生在巴姆城區(qū)的東北側及東南側,發(fā)震斷層的運動引起東北側區(qū)域發(fā)生沉降,東南側區(qū)域發(fā)生地面抬升。非線性反演過程揭示了斷層的幾何參數：長20km,寬15km,走向和傾角分別為175°和85°。巴姆地震的自動剖分反演結果顯示,斷層總體滑動值在0.20m～2.60m之間,滑動分布主要集中于地下0.50km～11km范圍內,平均滑動大小為1.80m,最大滑動量為2.35m,出現在地下4.80km處。
【關鍵詞】：斷層自動剖分 合成孔徑雷達差分干涉測量 滑動參數反演 混合采樣
【學位授予單位】：西南交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：P225.1;P315.6
【目錄】：

• 摘要6-8
• Abstract8-12
• 第1章 緒論12-22
• 1.1 論文研究目的與研究意義12-15
• 1.2 InSAR發(fā)展概況15-17
• 1.3 DInSAR應用于地震反演發(fā)展概況17-19
• 1.3.1 基于DInSAR技術的地震同震形變測量17-18
• 1.3.2 DInSAR反演地震震源參數的發(fā)展18-19
• 1.4 本文研究目標與主要內容19-20
• 1.5 論文組織結構安排20-22
• 第2章 InSAR測量同震形變原理22-29
• 2.1 InSAR原理及數據處理22-27
• 2.1.1 InSAR獲取地形信息原理22-23
• 2.1.2 InSAR探測地表三維形變原理23-24
• 2.1.3 InSAR數據處理的關鍵技術24-27
• 2.2 DInSAR技術原理簡介27-28
• 2.3 本章小結28-29
• 第3章 地震震源參數反演理論基礎29-45
• 3.1 地震震源參數反演的目標29-30
• 3.2 斷層幾何參數反演理論基礎30-35
• 3.2.1 Okada彈性半空間位錯理論30-33
• 3.2.2 Levenberg-Marquardt最小二乘優(yōu)化算法原理33-35
• 3.3 斷層滑動分布反演理論基礎35-44
• 3.3.1 均勻彈性半空間三角位錯模型37-39
• 3.3.2 滑動參數的正則化優(yōu)化求解39-41
• 3.3.3 斷層自動剖分方法的原理41-43
• 3.3.4 斷層自動剖分方法的實現43-44
• 3.4 本章小結44-45
• 第4章 DInSAR測量巴姆地震同震形變場及數據預處理45-54
• 4.1 巴姆地震及現有研究概述45-47
• 4.2 巴姆地震同震形變場測量47-50
• 4.3 地表形變數據的降采樣50-53
• 4.3.1 形變場的四叉樹降采樣51-52
• 4.3.2 形變場的混合采樣52-53
• 4.4 本章小結53-54
• 第5章 基于斷層自動剖分的巴姆地震震源參數反演實驗54-68
• 5.1 斷層幾何參數反演實驗54-55
• 5.2 斷層自動剖分方法應用于模擬數據實驗55-61
• 5.2.1 降采樣方法對反演結果的影響測試實驗56-58
• 5.2.2 不同斷層類型的滑動分布反演測試實驗58-61
• 5.3 巴姆地震的滑動分布反演61-67
• 5.3.1 基于斷層均勻剖分反演斷層滑動分布61-62
• 5.3.2 基于斷層自動剖分反演斷層滑動分布62-64
• 5.3.3 實驗結果分析與評價64-67
• 5.4 本章小結67-68
• 結論與展望68-70
• 致謝70-71
• 參考文獻71-77

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

1 胡波;汪漢勝;;DInSAR技術對地震同震形變場的研究[J];測繪工程;2010年01期

2 陳強;楊瑩輝;劉國祥;程海琴;劉偉堂;;基于邊界探測的InSAR最小二乘整周相位解纏方法[J];測繪學報;2012年03期

3 張磊;伍吉倉;陳艷玲;肖楓;;基于Doris的臺灣集集地震同震位移場計算[J];大地測量與地球動力學;2007年03期

4 張國宏;屈春燕;汪馳升;宋小剛;張桂芳;單新建;;基于GPS和InSAR反演汶川Mw7.9地震斷層滑動分布[J];大地測量與地球動力學;2010年04期

5 班保松;伍吉倉;陳永奇;馮光財;胡守超;;聯合GPS和InSAR觀測結果計算汶川地震三維地表形變[J];大地測量與地球動力學;2010年04期

6 周宇;聶兆生;賈治革;陳正松;楊少敏;;基于非均勻地殼模型的格林函數法反演2001年昆侖山口西Ms8.1地震的同震滑移[J];大地測量與地球動力學;2012年03期

7 楊立強;測井約束地震反演綜述[J];地球物理學進展;2003年03期

8 馬超;單新建;;昆侖山M_S8.1地震震源參數的多破裂段模擬研究[J];地球物理學報;2006年02期

9 孫建寶;徐錫偉;沈正康;石耀霖;梁芳;;基于線彈性位錯模型及干涉雷達同震形變場反演1997年瑪尼Mw7.5級地震參數-Ⅰ.均勻滑動反演[J];地球物理學報;2007年04期

10 溫揚茂;何平;許才軍;劉洋;;聯合Envisat和ALOS衛(wèi)星影像確定L′Aquila地震震源機制[J];地球物理學報;2012年01期

中國博士學位論文全文數據庫 前1條

1 王永哲;基于InSAR的地表同震形變獲取及震源參數反演研究[D];中南大學;2012年

，

本文編號：561324