基于图像的同震位移场小波域震源反演方法及应用研究

以InSAR为代表的空间对地观测技术获取的同震位移场观测资料已成为地震应急、抗震减灾、震源过程反演和地球动力学研究的有力工具，但在震源过程反演等方面的应用中还没能有效发挥以面积测量、高精度图像为特征的这类观测资料的优点。本项目拟利用小波变换的多尺度分析能力、时-频局域化特点和正交性质，把同震位移场资料作为二维数据体或图像在小波域进行处理、分析；以更接近真实的层状介质模型代替目前广泛采用的弹性半空间模型计算理论位移场；使用刻画位移场主要特征的小波系数来构建目标函数进行震源模型的反演，实现在压制局部干扰和噪声的同时充分利用空间对地观测的面积测量优势。这种新的基于二维数据（或图像）的震源反演技术，可以在观测资料获取后快速测定地震破裂滑动分布，为地震应急、抗震减灾提供依据。引入地震波形资料进行联合反演时，小波域的目标函数物理意义明确、统一，可以充分利用各种资料的优势，获得更准确、详细的震源过程模型

本项目利用小波变换的多尺度分析能力、时-频局域化特点和正交性质，把InSAR为代表的空间对地观测技术获取的同震位移场观测资料作为二维数据体或图像在小波域进行处理、分析，可以更高效的发挥以面积测量、高精度图像为特征的这类观测资料的优点。使用小波变换提取位移场资料的主要特征同时压制噪声干扰并构建小波域的反演目标函数，实现了基于图像的同震位移场资料反演天然地震震源滑动分布的理论模拟和实际应用；以更接近真实的层状介质模型代替目前广泛采用的弹性半空间模型计算理论位移场；完成了相应的正反演软件系统。结合地震远场波形数据，近场强地面运动数据，GPS同震位移观测数据，InSAR同震位移场图像等一种或多种观测资料开展了典型地震震源模型反演研究，获得了新疆于田2008年、2012年和2014年的三次地震、2010年青海玉树地震、2013年芦山地震、2013年岷县地震、2013年巴基斯坦俾路支地震、2015年尼泊尔地震等地震事件的震源过程模型，为地震应急、抗震减灾和地球动力学研究等提供科学依据。