利用InSAR探测活断层现今运动的方法概述

摘要

利用合成孔径雷达干涉测量(InSAR)技术获取毫米级测量精度的地壳运动信息，对于研判活断层的地震风险具有重要意义。由于涉及地震地质、地球物理、大地测量及卫星遥感等多门学科，不同学科背景的研究人员在开展震间形变分析时首先需要了解必要的专业概念。为此，文章系统介绍雷达卫星监测及反演相关的断层、地震等基础知识；针对雷达卫星监测地壳运动的特点，介绍卫星观测几何、视线向形变与地壳三维运动/断层运动之间的转换关系，重点分析星载InSAR技术对不同走向断层走滑运动进行监测时的局限；总结利用形变剖面反演断层滑动速率的方法，包括适用于走滑断层的螺旋位错模型和地震周期模型、适用于倾滑断层(正断或逆断)的刃位错模型，以及包含其他因素的螺旋位错模型变体(如考虑深部与浅部断面位置偏移/断层倾角/断层两侧地壳弹性差异的非对称模型、考虑震后余滑的浅层蠕滑模型)。与活动块体模拟、有限元分析等方法相比，这些(半)解析解的弹性/黏弹模型形式简单、易于实现且精度较高，在活断层运动研究中得到了广泛应用。最后，探讨InSAR形变场中非构造信号的影响以及在实际应用中需注意的问题。研究有助于读者更深入地理解利用InSAR探测活断层现今运动的相关知识与方法，对于区域地震风险分析等防震减灾工作具有有益价值。

关键词

合成孔径雷达干涉测量 / 活断层 / 螺旋位错模型 / 滑动速率 / 哨兵1号