融合InSAR和GNSS的三维形变监测：利用方差分量估计的改进SISTEM方法

作者：汪友军; 胡俊^*; 刘计洪; 孙倩

来源：武汉大学学报(信息科学版), 2021, 46(10): 1598-1608.

DOI：10.13203/j.whugis20210113

• 干涉合成孔径雷达
• 全球导航卫星系统(GNSS)
• 应力应变模型
• 方差分量估计
• 三维地表形变

利用干涉合成孔径雷达(interferometric synthetic aperture radar, InSAR)技术可以获取空间连续的地表形变监测结果,但仅能得到真实三维形变在雷达视线方向上的一维投影,降低了地表形变解译的可靠性。全球导航卫星系统(global navigation satellite system, GNSS)可提供高精度的三维形变结果,但其空间分辨率较低。因此可通过融合InSAR和GNSS来实现高精度高空间分辨率的三维地表形变监测。提出利用方差分量估计(variance component estimation, VCE)方法对经典的联合大地和卫星同步形变测量值的应变张量估计(simultaneous and integrated strain tensor estimation from geodetic and satellite deformation measurements,SISTEM)方法进行改进,发挥SISTEM方法可以考虑相邻点地表形变的空间相关性的优势,优化了函数模型中InSAR和GNSS观测的构成比例,引入VCE方法精确估计了各类观测值的后验方差,进而实现了高精度的三维地表形变测量。首先通过设计模拟实验对所提方法进行了验证,然后将该方法应用于2007年夏威夷基拉韦厄火山喷发案例中。相较于SISTEM方法,该方法在东西、南北、垂直向解算的形变精度均有大幅提升。

• 单位
  物理学院; 中南大学; 中国地质大学（武汉）; 湖南师范大学