论文总字数：22493字

摘 要

红河断裂带是一条大型的走滑断裂带位于我国青藏高原东南部,横穿云南构造单元。亚洲大陆印度陆块楔碰撞时分解的斜向碰撞作用，青藏高原高度迅速上升的影响，导致处于青藏高原东边缘的大量物质围绕东构造结向南东方向逃逸，其天体运动物理特征复杂具有明显的天体分段性,对于现如今研究云南地区的活动过程天体构造学具有里程碑式的物理控制指导作用。南段发生过多次规模ms≥6级的特大地震，而中、南段地震形变活动次数较少，是因为第四纪到现在为止地壳构造形变运动较为活跃。所以研究其现今主震地壳结构形变活动特征对这一区域内的地震活动危险性监测评价工作具有重要指导意义。由于采用GPS观测技术难以准确观测南段到高层断裂带的断层近场地壳形变,本文充分利用了GPS和InSAR数据综合然后通过matlab运行数据得到一个更直观清晰的红河沉降数据图，用来研究红河断裂带南段的断层地壳近场形变物理特征。根据南段的深层地质物理地貌典型特征及地理数据采集覆盖范围的特殊限制,各区域选取一定的区域数据作为重点研究断裂区,利用PS-InSAR分析技术进行处理分析研究断裂区的InSAR地理数据,获取分析研究断裂区的立体视线向量轴形变,研究深层断裂带上的近场滑坡区域群在地壳运动时空轴向形变中的特征,并反演研究断裂区所带走滑坡的速率。两种视线向模糊形变问题仍影响目前InSAR研究结果,融合目前研究一个区域内升轨、降轨两种模糊视线的InSAR模糊数据处理结果,把其速率分解转换为南北垂直向和东西向,并以研究区域内的视线GPSAR数据处理做模拟验证。

关键词:GPS；InSAR；红河断裂带;GPS速度；

Research on the present deformation characteristics of the southern section of Honghe fault zone based on GPS and InSAR data

Abstract

The red river fault zone is located in the southeast of the Qinghai-Tibet Plateau, is a large natural fault zone with a very important strategic position in China, its celestial motion physics features are complex and has obvious celestial segmentation, which has important physical control guidance for the astrostructure and activity process in Yunnan. The formation of crustal tectonic deformation in the fourth period of the southern section has been more active, there have been many large-scale ms-6-magnitude mega-earthquakes, the number of seismic deformation activities in the central and southern sections is less, and the study of its current main seismic crustal deformation activity characteristics has important guiding significance for the monitoring and evaluation of seismic activity in this region. Because it is difficult to accurately observe the near-field crustal deformation of the fault in the middle to high-rise fault zone by GPS observation technology, this paper makes full use of GPS-InSAR observation technology and sentinel and other technical data to study the physical characteristics of the near-field deformation of the fault crust in the east-west section of the upper-rise fault zone of the Red River. According to the typical features of the deep geological and physical features of the southern section and the special limitations of the coverage of geographical data collection, the regions selected certain regional data as the key research fault area, used S-PSInSAR analysis techniques to process and analyze the InSAR geographic data of the fault zone, obtained the three-dimensional line-of-sight vector axis deformation of the study fault area, studied the characteristics of the near-field landslide area group in the deep fault zone in the temporal axis of the crust, and reversed the rate of the fault area. In view of the analysis of the current InSAR research results, there are two kinds of line-of-sight fuzzy deformation problems, try to study the current study of a region of the orbit, lower rail two fuzzy line of the InSAR fuzzy data processing results to combine, the two line-of-sight fuzzy denatured in the rate of decomposition into east-west and north-south vertical direction, and the study area of the line of sight GPSAR data processing for simulation verification.

Keywords: GPS；InSAR; Red River fault zone; GPS velocity

目录

摘要 2

Abstract 3

第一章绪论 6

1.1研究背景 6

1.2研究意义 6

1.3InSAR技术国内外研究现状 8

1.3.1InSAR技术国外研究现状 8

1.3.2InSAR技术国内研究现状 8

1.4GPS技术国内外研究现状 9

1.4.1GPS技术国内外研究现状 9

1.5红河断裂带运动特征研究现状 10

第二章GPS InSAR技术原理 12

2.1D-InSAR技术原理 12

2.2PS-InSAR原理 13

2.3 GPS技术原理 15

第三章红河断裂带南段概况及论文数据 16

3.1红河断裂带南段概况 17

3.2论文数据 18

第四章红河断裂带南段现今变形特征研究 19

第五章 结论与展望 22

参考文献 23

第一章绪论

1.1研究背景

红河断裂带边界是一个非常深的断层，它具有独特的地理位置特征，红河断裂带边界位于我国的西部边缘地带，它的形成原因是由于印度板块和亚洲构造板块之间的地壳相互运动所导致该地区范围不断地被挤压所造成的。红河断裂带边界引起板块与板块之间更多的构造旋转。到目前为止，板块之间的运动各种过程都对该位置的形成起着极其关键的作用。目前大多数关于青藏高原的发展、自身特征及其水动力机制的科学研究都与红河断裂带的科学研究没有区别^[1]。

红河断裂带在历经长期的变迁演化中，在川滇和块体间相对运动与结构形变起到了调节或相互转换控制的作用。有史记录以来，在红河断裂带不同位置发生地震的频率有极大的差异。红河断裂中、南段自有关于地震记录以来，没有发生过1 次6.0级以上地震。而北段曾发生过 9 次6.0级以上地震 。关于中，南段在未来是否会发生大地震，有两种观点。一种观点认为，作为一级大地构造以及云南地区东西分界的红河断裂带的边界作用弱化，所导致地壳以后不会有剧烈的运动^[2-3] ;但是有些专家认为红河断裂的部分地区地壳有运动比较活跃，未来会出现大震孕震期，未来仍有大震危险^[4]。本毕业设计利用GPS和InSAR数据提取红河断裂带南段现今构造变形特征，并综合地质资料、历史地震目录和区内已发布的小震精定位结果，研究红河断裂带南段的滑动习性及分区差异性，评估该区域地震危险性。这个研究既可以为专业化的研究提供理论依据，同时又可以避免重大自然灾害的发生所造成的危害，所以这项研究具有关键的作用。

1.2研究意义

目前研究我国大型活动带和断裂带地质构造地貌大多数合理的变形方法包括：特定位置研究方法和关键区域检测方法。特定位置研究方法的大体内容是研究使用异常地形特征作为地质缺陷成因和形成过程的关键因素，并进行诸如特定位置的误差图和断层带地质构造异常综合分析标记长期和大规模地质不规则性的比率各不相同。使用专业的区域研究断层变形的方法对现场进行勘探和长时间的勘探研究，这种方法的成本消耗是比较大的。业的区域研究断层变形的方法的结果是研究断层带地壳之间发生剧烈运动的平均位移。根据地震是地壳之间的剧烈运动的年数在连续滑动时间之间的占比，从而有效的计算出的地壳运动的发生频率，这种研究方法并没有意味着在多次地震中整个区域内的地壳是保持稳定的^[5]。而活度测量方法可以有效地研究众多特定区域内可用变形区的位置变化特征，但是最为常用的方法是直使用全球定位系统对特定的区域进行研究^[8-11]。使用全球定位系统查找大部分区域的运动情况，检查地质断层带的原因是在特定的区域内分布安装全球定位系统进行观察，不间断或动态地实时监视具体位置的变化情况，并对观察站点的特定位置的高精度观测实现空间区域内的快速3D转换，但是，使用全球定位系统进行观测站点布局通常需要选择一个基于地质基础的代表区域，并且附近没有其他因素的干扰，环境光线良好，利用全球定位系统进行观测的方法是一种对特殊区域的分析和运动的科学方法，它是根据特定的观测点的实际观测信息的有效分析得到的，但是由于全球定位系统的各个位置相距较远，因此两个观测站之间的实际路程从几公里到几十公里是不固定的，接收的边界和位置是表面变形区的变化特征，而不是全部区域的变化情况。地震断层边界的大部分区域，位于海拔较高的山脉和地理位置比较活跃的地区。这些地区的位置是比较崎岖，基础设施薄弱，选址困难，全球地位系统的信号接收也很困难，此外，建立和维护地震监测网络需要大量的时间、资源以及劳动力。利用卫星检测技术为研究断裂带地形特征的变形现象提供了一种比较科学的方法，卫星监测技术是一种自动化的检测技术，它向所有物体辐射卫星信息，观察物体的变化情况，将全部转换为一些电磁波相位数据并由目标反射距离记录，结合接收到的具体信息，可以有效的分析所有物体的观测目标结构的变化情况。卫星监测技术不仅具有不间断检测，广阔的观测区域，周期性合理观测和技术开发和就研究的成本较低等出色优势以外，而且还用于特殊区域内部的变形运动情况的检查，结构运动近年来已被广泛使用，在研究水下火山和极地冰川等方面也有较大的发展。基于卫星监测技术的不断完善，卫星监测的永久分销可以克服卫星监测技术的不良影响，例如世界上的时空差异，装饰和移动延迟。这项技术由于具有较高的检测精度和技术能力，它可对缓慢的实时对象进行详细的监测工作，例如土壤断层带的变化情况、泥石流现象及其他变形物体^[12-16]。

1.3InSAR技术国内外研究现状

1.3.1InSAR技术国外研究现状

合成孔径雷达干涉测量技术主要是用于计算在不同时间或在不同区域内，使用雷达信号获得的两个或更多个复杂图像，并针对这些复杂的图像对相应的区域进行有效的分析。作为一种主动探测技术，星载平台是目前SAR最主要的方式。

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