[发明专利]一种DInSAR近断层同震形变场提取方法

说明书

本发明公开了一种DInSAR近断层同震形变场提取方法，包括以下步骤：步骤1：对需要提取同震形变场区域的合成孔径雷达SAR图像进行合成孔径雷达干涉InSAR处理，获取由于强震导致的失相关区域；步骤2：利用偏移追踪算法在步骤1得到的失相关区域通过密集网格偏移计算，得到其像素偏移值；步骤3：根据步骤2得到的像素偏移值计算得到实际偏移值，得到失相关区域所有像元的实际偏移值，计算从影像同名点对的位置，完成重采样过程；步骤4：对步骤3得到的图像进行合成孔径雷达干涉InSAR处理，得到完整的同震形变场；本发明显著提高了区域配准和采样精度，进而部分解决了断层近场的干涉失相关问题，可为震源模型参数的反演提供更为丰富和精确的近场地表观测数据。

技术领域

本发明涉及InSAR测量技术，具体涉及一种DInSAR近断层同震形变场提取方法。

背景技术

地震是地壳经过长时间积聚应力，在某个时刻突然释放一部分构造应力的一种自然现象；发生时会持续几秒到几十秒不等，期间造成山崩地裂、建筑物倒塌，并可能引发山体滑坡等次生灾害；地震是破坏性极大的自然灾害之一，往往会给人类的生命财产安全造成极大威胁；准确监测和分析发震断层的空间运动特征、获取地震破坏强度和震级等信息对于地震监测和灾害分析起着重要作用；而地震同震形变场是准确认识地震活动特征的重要科学数据，因此研究如何精确完整地获取同震形变场是一个至关重要的问题。

目前，具有全天时、全天候、空间分辨率高等特点和优势的合成孔径雷达差分干涉测量技术（DInSAR）被广泛应用于同震形变场的获取；然而，由于强震往往造成剧烈的地表运动，导致在地震近断层区域往往存在严重的InSAR干涉失相关问题；进而造成提取的同震地表形变场部分缺失；其中，强震及震后次生灾害等原因导致地表完全破碎而引起的InSAR干涉失相关基本不能恢复；由于地表非破坏性位移过于显著而造成的InSAR干涉失相关则可以进行改善；该失相关问题是由于常规配准模型无法精确模拟断层近场偏移而导致的采样误差。

发明内容

本发明提供一种精度高，可获取更完整近场形变，基于密集像素偏移引导采样的DInSAR近断层同震形变场提取方法。

本发明采用的技术方案是：一种DInSAR近断层同震形变场提取方法，包括以下步骤：

步骤1：对需要提取同震形变场区域的合成孔径雷达SAR图像进行合成孔径雷达干涉InSAR处理，获取由于强震导致的失相关区域；

步骤2：利用偏移追踪算法在步骤1得到的失相关区域通过密集网格偏移计算，得到其像素偏移值；

步骤3：根据步骤2得到的像素偏移值计算得到实际偏移值，得到失相关区域所有像元的实际偏移值，计算从影像同名点对的位置，完成重采样过程；

步骤4：对步骤3得到的图像进行合成孔径雷达干涉InSAR处理，得到完整的同震形变场。

进一步的，所述步骤3中通过双线性插值方法计算实际偏移值。

进一步的，所述步骤2中通过密集网格偏移计算得到其像素偏移值的具体过程如下：

确定采样间隔，选择均匀格网分布的密集像素点作为控制点；

设置主影像匹配窗口和从影像搜索窗口的大小；

通过窗口搜索的方法获取各控制点对应的从影像同名点，得到失相关区域的密集像素偏移场；

在得到的密集偏移场中通过内插方法得到任一干涉失相关像素的偏移量。

本发明的有益效果是：

（1）本发明经过重采样处理，能够获取真实偏移量，与常规配准模型模拟的偏移量相比更能准确反映地震近断层高形变区的变形情况；