昆仑山口西MS8.1地震INSAR斜距向同震位错分解.pdf

第28 卷 第3 期 地 震 研 究 Vol. 28 ，No. 3 2005 年7 月 JOURNAL OF SEISMOLOGICAL RESEARCH Jul. ，2005 昆仑山口西!S 8. 1 地震INSAR 斜距向同震位错分解* 1，2 1 马 超 单新建 （1. 中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室，北京 100029 ；2. 太原理工大学矿业工程学院，太原030024 ） 摘要：通过INSAR 获得的地震同震形变场是地面像元相对卫星雷达波照射方向的视线向 （或斜距向）变化量， INSAR 视线向变化量分解为水平分量及垂直分量是多解的。为解决INSAR 斜距向分解为水平位错及垂直位移的 不唯一性，利用GPS 定点的现场实测位移观测值，在昆仑山口西8. 1 级地震破裂带主断面上，建立起一种理论 与实测相结合的INSAR 斜距向位移分解方程，获得唯一解析解。该方法既保持了现场观测的真实性与精度优 势，又利用了INSAR 实时获取连续形变场的技术特点，通过一系列近似计算最终获得主破裂带上连续变化的水 平及垂直同震形变曲线。 关键词：野外实测；INSAR ；同震位错；最小二乘拟合；昆仑山口西! 8. 1 地震 S 中图分类号：P315. 72 + 5 文献标识码：A 文章编号：1000 - 0666 - （2005 ）03 - 0244 - 04 0 引言 200 1 年 11 月14 日青海昆仑山口西发生了8. 1 级巨大地震。这是有历史记录以来发生在东昆仑断 裂带上震级最大、地表破裂带最长的一次特大型地 震事件，也是我国大陆自1951 年西藏当雄8 级地 震之后震级最大、地表破裂最长的一次8 级以上大 ［1］ 地震 。这次地震造成大规模地表破裂和地面错 动，地表破裂带从震中布喀达板峰一带向东经库赛 湖、昆仑山口，一直延伸到昆仑山口以东70 km 处，总长度达426 km 。2002 年2 月中国地震局成 立了 “昆仑山口西8. l 级地震综合科学考察队”， 对该地震展开了多学科的综合科学考察。其中地质 1 利用GPS 定点的现场观测值建立 考察组沿地震地表破裂带进行了追踪考察，野外考 INSAR 斜距向变化量的分解关系 察点500 多个，实测包括GPS 定点观测位移数据 点27 1 个，基本覆盖了破裂带。实测最大地表同震 GPS 定点现场观测位移数据具有真实、准确 左旋水平位移6 ~ 7 m ，最大垂直位移4 m 。地表水 的特点，INSAR 技术具有高精度、准实时、动态、 ［2 ，3 ］ 平位移沿地震破裂带走向出现6 个峰值 。 ［5 ］ 全天候的技术特点 。但实践表明，GPS 定点现 利用40 景欧洲资源卫星ERS 1 2 合成孔径雷 场观测缺乏实时性，以点、线、网的观测方式对于 达SAR 图像，运用差分雷达干涉测量技术 （ IN 动辄几万平方公里的同震形变场进行观测是相当困 SAR ），获取了8. 1 级地震宏观震中区发震断层连 难的，而且很难得到连续的形变场。差分INSAR 续形变近场图像 （图1 ），开展了地震地表破裂带 技术可以得到较高精度的连续的同震形变场，但通