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采用單一軌道的SAR數據,只能獲得地震位移場東西、南北、上下方向形變量在LOS向的投影量,而且對南北方向形變分量不敏感, 僅依靠單方向的形變無法准確地反映震區的三維位移場,假如地震位移只發生在傳感器飛行方向, 那么采用DInSAR技術是無法獲得位移信息的。
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目前國內外學者提出了升降軌聯合解算方法(Wringt et al.,2004)、 聯合外部數據(GPS或精密水准)解算方法(Gudmundsson et al.,2002; 胡俊等,2013)、構造震區位移模型方法(孫建寶等,2006)、 DInSAR和像元偏移量(Offset-Tracking)估計聯合解算方法(Fialko Y et al., 2001;Hashimoto et al.,2010)等。
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Bechor and Zebker 在2006 年提出了多孔徑干涉技 術(Multiple Aperture Interferometry,MAI)獲取方位向形變,采用單干涉像對就可以獲得雷達視線方向和方位向形變量,干涉相干值0.6時,可以取得大約為8 cm的監測精度。之后 Hyung-Sup Jung (2009)對該方法進行了改進,減少了平地效應和地形相位對結果的影響,加強了數據的相關性。
- MAI技術是根據雷達回波的多普勒頻率正負情況,在SAR方位向進行子波束分解,生成一個多普勒頻率大於0的前視單視復數數據和多普勒頻率小於0的后視單視復數數據。然后分別進行干涉得到前后視干涉相位,前后視干涉相位差分得到地表方位向(近北-南向)的形變量。
- 處理流程如下:
(1)采用SLC SAR數據,通過方位向公共帶濾波生成前、后視SLC數據;
(2)采用常規干涉方法獲得前、后視干涉相位;
(3)前后視相位共軛相乘得到MAI干涉相位。
- ENVI SARscape中MAI處理流程:
-- Interferogram Generation and Flattening
-- Adaptive Filter and Coherence Generation
- /SARscape/Interferometry/MAI Processing/1 - MAI Interferometric Process
最終生成:
_dem
輸入的數字高程模型重新采樣到指定的制圖系統和網格大小上,其范圍與輸出SAR產品相同。
_cc_geo
地理編碼后的相干系數圖.
_ADF
最大坡度方向值
_IDF
最大坡度傾斜值
_SD
沿最大坡度方向的位移值
_UD
指定方位角和傾角(即自定義方向)方向上的形變值
_VD
垂向形變值
_disp
LOS向形變值
_precision
精度文件
_ALOS
衛星視線的方位角,從北方順時針測量
_ILOS
衛星視線的入射角,為地球橢球面上的視線和垂線之間的夾角
注:SARscape中應用成功的有ENVISAT ASAR, ALOS PALSAR 和ERS 數據。如果數據的多普勒變化大,可能會導致處理失敗。
參考:
1.Bechor N B D , Zebker H A . Measuring two-dimensional movements using a single InSAR pair[J]. Geophysical Research Letters, 2006, 33(16):L16311.
2.Jung H S, Won J S, Kim S W. An Improvement of the Performance of Multiple-Aperture SAR Interferometry (MAI)[J]. IEEE Transactions on Geoscience & Remote Sensing, 2009, 47(8):2859-2869.
3.楊紅磊, 彭軍還. 基於DInSAR和MAI技術揭示地震三維形變場[J]. 地球物理學進展, 2014, 29(6):2580-2586.、
4.王洪友, 楊紅磊, 彭軍還, et al. 基於MAI技術和DinSAR技術加權計算Bam地區同震三維形變場[J]. 2013.