广域InSAR时序分析技术对华北平原地表形变的监测

• Published in: 北京大学学报（自然科学版） Vol. 59; no. 6; pp. 934 - 944
• Main Authors: 李明佳, 孙建宝, 薛莲, 沈正康
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: Department of Earth,Planetary and Space Sciences,University of California,Los Angeles,CA 90095 01.11.2023; 北京大学地球与空间科学学院理论与应用地球物理研究所,北京 100871; 中国地震局地质研究所,北京 100029%中国地震局地质研究所,北京 100029%北京大学地球与空间科学学院理论与应用地球物理研究所,北京 100871%北京大学地球与空间科学学院理论与应用地球物理研究所,北京 100871
• Subjects: 并行化StaMPS方法; 地表形变; joint atmospheric correction method; 广域InSAR时序分析技术; parallelized StaMPS method; 联合大气校正方法; 华北平原; wide-area InSAR time series analysis technique; surface deformation; North China Plain
• ISSN: 0479-8023
• DOI: 10.13209/j.0479-8023.2023.069

基于2015—2019共4年的合成孔径雷达(SAR)卫星影像,提出一种广域合成孔径雷达干涉测量(In-SAR)时序分析技术,对华北平原的地表形变进行高精度连续监测.首先对SAR影像进行干涉处理,得到干涉图.在此基础上,使用经过并行化改进的永久散射体技术斯坦福改进(StaMPS)方法,提取干涉图中所有永久散射体(PS)像元,获取研究区域全分辨率的时序形变信息.之后,使用大气模型校正法与共景叠加法相结合的联合大气校正方法,估计并去除形变信息中的大气噪声.经过上述处理流程后,成功地获取华北平原地表大空间尺度、长时间跨度、全空间分辨率和高精度的形变信息,进而监测到平原内部由长期地下水开采导致的高达100 mm/a的大范围强烈沉降信号.相较于既有算法,并行化StaMPS方法通过在多个计算节点之间的实时分配,节约至少60％的计算时间,联合大气校正方法则可以去除约74.3％的大气噪声项,有效性显著高于两种校正方法的单独使用效果.广域InSAR时序分析技术可以有效地实现对大范围地表形变的高精度连续监测.