PS-InSAR三维时空相位解缠算法研究及其在形变监测中的应用

针对永久散射体干涉雷达技术（PS-InSAR）在相位解缠问题上的技术瓶颈，本项目基于三差法建立PS-InSAR 三维时间-空间模型，并在该模型的基础上提出新的PS-InSAR相位解缠算法。把三维的相位解缠问题转化为一个一维相位解缠问题和一系列的传统二维空间相位解缠问题。通过把PS 点的概念从二维空间上的"是"和"否"扩展到三维时空上的"是"和"否"来增强新算法对非城区的适应性。本研究：（1）对提高PS-InSAR 精度、可靠性和完善其理论框架有重要的理论和科学意义；（2）对扩大其应用领域和范围，特别是在非城区（如断层、矿山、火山等）的应用上，有重要的现实和社会意义。

本项目针对永久散射体干涉雷达技术（PS-InSAR）在相位解缠问题上的技术瓶颈，基于三差法建立 PS-InSAR三维时间-空间模型，把三维的相位解缠问题转化为一个一维相位解缠问题和一系列的传统二维空间相位解缠问题，并在该模型的基础上提出新的 PS-InSAR相位解缠算法。通过该基金的资助，主要完成了如下方面的内容：（1）时序InSAR高质量点的选取问题，通过把高质量点的概念从二维空间上的“是”和“否”扩展到三维时空上的“是”和“否”来增强新算法对非城区的适应性，关于该研究的部分成果已经投到《测绘学报》，正在进行第二轮的审稿；另外还有部分关于时序InSAR精度评定的研究工作还在开展中；（2）时序InSAR中DEM误差的影响问题，本项目通过TerraSAR-TandemX数据获得高分辨率（2-5m）的地表DEM，辅助研究DEM空间分辨率和精度对时序InSAR的影像问题，相关的研究工作正在《地球物理学报》审理；（3）借助于我们在（1）和（2）中时序InSAR的研究，我们对2011年Mw6.8缅甸地震进行了研究，我们研究了2011年3月24日发生在缅甸东北部的Mw6.8地震。我们利用覆盖该地区的升降轨ALOS PALSAR数据，获取了该次地震的视线向同震形变场，并采用像素配准技术获取了该次地震的地表破裂位移。最后基于弹性半空间形变模型反演了该次地震的断层滑动分布。结果表明，该次地震断层滑动以左旋走滑为主，兼具少许的倾滑运动，结果跟哈佛大学反演结果相当吻合；（4）基于本项目资助，我们收集了雷州半岛区域，1992-2011年间的所有InSAR数据，包括JERS，ERS，ASAR ，PALSAR数据，通过这些数据计算雷州半岛区域近20年的地表沉降时空演变规律，监测沉降速率和分析沉降原因，为政府部门提供决策支持。相关的工作已经投到国外重要SCI 期刊，正在审理中。因此本项目基于时序InSAR技术为中心，重点研究了时序InSAR技术的高质量点的选取和三维时空相位解缠问题，并在高分辨率和精度DEM生成技术和InSAR技术在地震领域的应用方面开展了大量的应用和研究工作，取得了显著的成果。