[发明专利]一种InSAR震间形变监测中的大气延迟校正方法

权利要求书

1.一种InSAR震间形变监测中的大气延迟校正方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：优化选择获取M1幅高质量干涉图；

步骤1中，收集覆盖研究区、连续时间段内的N+1景单视复数SAR影像，将N+1景SAR影像采取自由组合方式进行差分干涉处理形成M幅干涉图，采用自适应识别方法选取相干性高、随机噪声弱、大气影响小的M1幅高质量差分干涉图；

具体步骤如下：

S101：选择感兴趣区域对N+1景SAR影像进行裁剪操作，为了减少图像的斑点噪声提升影像数据辐射分辨率，对裁剪后的SAR影像进行多视处理生成多视强度图，将多视处理后得到的N景SAR辅影像全部配准至公共主影像，进行影像的匹配叠加操作；

S102：设置时间基线阈值为500天，空间基线阈值为300m，将N+1景SAR影像两两自由组合生成干涉连接组合，根据干涉连接组合对主、辅影像进行差分干涉处理形成M幅干涉图，合理挑选高相干性、低噪声的M1幅高质量干涉图作为干涉图集；

步骤2：利用GPS观测水平速度场数据反演块体运动和断层闭锁模型，并结合反演数据正演模拟地表形变场；

步骤2如下，利用搜集的研究区域的GPS数据，基于负位错反演模型和弹性回跳理论，通过非线性最小二乘拟合获得研究区断裂带各剖面上各节点处的闭锁程度以及闭锁深度，并根据断层闭锁模型及整体滑动速率正演研究区地表形变场；

步骤3：从InSAR数据中移除模拟地表形变相位，对M1幅差分干涉图进行去平、去地形、滤波及相位解缠操作，并从处理后的InSAR解缠相位中精确剔除模拟地表形变相位；

步骤3的具体步骤为，

S301：对M1幅差分干涉图进行去平、去地形操作去除参考椭球面相位和地形相位，并采用Goldstein滤波方法对干涉纹图进行滤波处理去除相位图噪声、改善干涉图质量；

S302：选取感兴趣区域内相对稳定的点作为相位参考点，采用最小费用流法或其他相位解缠算法对滤波后的干涉图进行相位解缠；

S303：从滤波后的InSAR解缠相位中剔除模拟地表形变相位，得到以大气相位和非线性形变相位为主的InSAR解缠相位数据；

步骤4：估计大气时空域滤波窗口，从InSAR解缠相位中去除大气延迟相位；

步骤4的具体步骤为，根据大气效应在空间某一尺度上具有连续性，在时间上具有不连续性的特性，通过在时间维进行高通滤波、在空间维进行低通滤波，从InSAR解缠相位中分离大气延迟相位；

步骤5：将模拟地表形变场还原至滤波后的InSAR数据中，结合相位分离算法获取研究区卫星视线向震间地表形变场；

步骤5的具体步骤如下，

将模拟地表形变相位还原至去除大气效应后的InSAR解缠相位数据中，利用SBAS-InSAR技术结合相位分离算法去除残余轨道及残余地形相位，进而获取到研究区卫星视线向震间地表形变场。

2.根据权利要求1所述的一种InSAR震间形变监测中的大气延迟校正方法，其特征在于：

步骤2的具体实现步骤如下，

S201：使用中国地壳运动监测网和中国大陆构造环境监测网络提供的GPS数据，通过GAMIT/GLOBK软件利用相关模型将电离层、海洋潮汐、对流层以及大气潮汐影响因素去除，并对偏离的GPS台站数据进行剔除；

S202：采用DEFNODE负位错反演程序进行断层反演，由于GPS垂直速度场在反演过程中精度不够，所以选用GPS水平速度场作为反演约束，使用负位错模型对块体旋转速率和断层闭锁分布进行反演，反演模型公式为：

式中，为GPS台站观测数据的位置；

为观测台站的运动速度；

是块体数目；

为块体模型的子集，如果点在块体范围内，否则；

为方向的单位矢量；

为块体相对于参考框架的欧拉极；

为断层下盘相对于上盘的欧拉极；

为反演断层的数量；

为断层面上的节点个数；

表示在断层面上节点的位置；

表示断层面上节点的闭锁程度，其取值范围是0-1；

表示 方向的单位矢量，方向沿走向或垂直等深线方向；

响应函数表示在断层面上节点处方向上的单位滑动速率引起的地表位置处方向速度分量；

公式中减号左侧表示的是块体旋转，使用块体旋转极将这个旋转块体上存在的所有点的运动速率求解出来，减号右侧表示的是断层闭锁作用，用欧拉极可计算出断层滑动速率；反演过程中，设置断层节点利用Defnode反演程序计算出断层上的各个节点处的闭锁程度，再利用双线性插值方法计算相邻节点之间网格区域的闭锁程度；

S203：根据断层闭锁模型及整体滑动速率正演研究区地表形变场。