基于InSAR PS+DS时序估计的北加州地表形变过程测绘：多方法验证与断层蠕变量化

本文推荐：本研究创新性地采用InSAR PS+DS（永久散射体+分布式散射体）时序分析技术，攻克了植被覆盖区DInSAR（差分合成孔径雷达干涉测量）数据缺失难题。通过对比MLE（最大似然估计）、EVD（特征值分解）和StBAS（短时基线子集）三种相位链接算法，在200×200 km2范围内实现～100米空间分辨率的形变监测，与GNSS（全球导航卫星系统）数据吻合度高（RMSE<3 mm/yr）。首次量化了海沃德断层75公里范围的4-8 mm/yr蠕变速率，为地震危险性评估提供高精度数据支持。

　　

Highlight

本研究亮点在于系统评估了PS+DS技术中三种相位链接算法（MLE/EVD/StBAS）在北加州复杂地形中的表现，首次实现植被覆盖区毫米级形变信号的精准捕获。

Algorithm

PS+DS方法通过统计同质像素(SHP)分组和全复相干矩阵计算，同步处理永久散射体(PS)与分布式散射体(DS)。关键技术突破在于：1）采用广义特征值分解优化相位解缠；2）通过时空滤波抑制植被区去相干噪声；3）在FRInGE软件平台实现200km²区域的高效运算。

Application to deformation processes in Northern California

实验靶区覆盖海沃德断层(HF)、罗杰斯溪断层(RCF)等7大活动断层。特别关注：1）HF断层25%的太平洋-内华达板块应变分配区；2）地热田诱发垂直形变；3）圣克拉拉谷水文荷载效应。

Results

1）LOS（视线向）速度场显示HF断层存在100米范围内的陡峭形变梯度（PS+DS比SBAS分辨率提升3倍）；

2）地热区年沉降达15±2 mm/yr，与注采井空间分布高度相关；

3）GNSS交叉验证显示EVD算法最优（RMSE=2.1 mm/yr）。

Conclusion

PS+DS技术突破传统SBAS/PSI在植被区的局限，证实：1）短时基线策略(StBAS)可降低70%计算量；2）断层蠕变信号的空间连续性提升40%；3）为孕震带形变监测提供新范式。