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国土资源遥感  2019, Vol. 31 Issue (1): 187-194    DOI: 10.6046/gtzyyg.2019.01.25
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基于InSAR技术天山乌吐劲河谷同震形变遥感研究
汪东1,2, 来风兵1,2(), 陈孟禹3, 陈蜀江1,2, 黄铁成1,2, 贾翔1,2
1.新疆师范大学地理科学与旅游学院,乌鲁木齐 830054
2.乌鲁木齐空间遥感应用研究所,乌鲁木齐 830025
3.苏州科技学院外国语学院,苏州 215009
Research on coseismic deformation in Ukraine River Valley of Tianshan Mountains based on InSAR technology
Dong WANG1,2, Fengbing LAI1,2(), Mengyu CHEN3, Shujiang CHEN1,2, Tiecheng HUANG1,2, Xiang JIA1,2
1.College of Geographical Science and Tourism, Xinjiang Normal University, Urumqi 830054,China
2.Urumqi Institute of Spatial Remote Sensing Applications, Urumqi 830025, China
3.School of Foreign Languages, Suzhou University of Science and Technology, Suzhou 215009, China
全文: PDF(3573 KB)   HTML  
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 

基于ALOS/PALSAR雷达卫星影像,采用合成孔径雷达干涉测量(interferometric synthetic aperture Radar,InSAR)技术,重建地震形变前后的数字高程模型(digital elevation model,DEM),经RTK校验后利用差值算法反演天山乌吐劲河谷地震同震场形变特征。研究结果表明: ①去尖三角状崩塌形变面积为104.47万m 2,崩塌量为1 461.60万m 3,起始端高程为3 225 m,平均坡度为48°,坡向为NNW; ②喇叭状堆积形变面积为78.61万m 2,堆积量为1 424.27万m 3,掩埋深度为3580 m; ③河道南岸堆积形变将河床向北推进了100 m、向东推进了300 m; ④崩塌形变阻塞河道后导致水体形变,形成堰塞湖水面面积在30 d内由原有的0.039 km 2增大至0.059 km 2,并在2010年湖面面积出现峰值0.146 km 2; ⑤形变原因不仅是由于其处在地震活动带上,还有石灰岩岩性、地形坡度和断裂构造等综合因素作用的结果。

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汪东
来风兵
陈孟禹
陈蜀江
黄铁成
贾翔
关键词 InSAR同震形变天山遥感堰塞湖    
Abstract

In this paper, the authors studied the coseismic deformation in Ukraine River valley in Tianshan Mountains, and reconstructed digital elevation modle (DEM) graph of 12.5 m spatial resolution for the study area before and after the earthquake using the ALOS / PALSAR data by InSAR remote sensing technique. Then the authors obtained the remote sensing characteristics of seismic collapse of earthquake by difference method of the DEM after the field verification by RTK calibration. The results show that: ①The area of the collapse of the triangle is 104.47 million m 2, the collapse is 1 416.60 million m 3, the starting elevation is 3 225 m, the average slope is 48°, and slope direction is NNW. ②The trumpet-shaped accumulation body area is 78.61 million m 2, the accumulation is 1 424.27 million m 3, and the buried depth is between 35 m and 80 m. ③The river bed was pushed northward by 100 m, and the eastward advance reached 300 m, due to the accumulation body of the south of the river channel. ④Collapse of the body led to the the formation of quake river. The surface area of the lake increased from 0.039 km 2 to 0.059 km 2 within 30 days and the lake area reached the peak of 0.146 km 2 in 2010. ⑤The factors responsible for the collapse included not only seismic activity but also limestone lithology, terrain slope, fault structure and other comprehensive factors.

Key wordsInSAR    coseismic deformation    Tianshan Mountains    remote sensing    dammed lake
收稿日期: 2017-07-26      出版日期: 2019-03-14
:  P316P694  
基金资助:国家自然科学基金项目"塔克拉玛干西部别里库姆沙漠胡扬沙堆发育模式及其在荒漠监测中的作用"(41661002);新疆干旱区湖泊环境与资源重点实验室开放基金项目" 塔克拉玛干西部别里库姆沙漠胡扬沙堆发育机制研究"(XJDX0909-2015-04)
通讯作者: 来风兵
作者简介: 汪东(1993-),男,硕士研究生,主要研究方向为资源环境遥感和空间信息提取。Email: wang_d1209@163.com。
引用本文:   
汪东, 来风兵, 陈孟禹, 陈蜀江, 黄铁成, 贾翔. 基于InSAR技术天山乌吐劲河谷同震形变遥感研究[J]. 国土资源遥感, 2019, 31(1): 187-194.
Dong WANG, Fengbing LAI, Mengyu CHEN, Shujiang CHEN, Tiecheng HUANG, Xiang JIA. Research on coseismic deformation in Ukraine River Valley of Tianshan Mountains based on InSAR technology. Remote Sensing for Land & Resources, 2019, 31(1): 187-194.
链接本文:  
https://www.gtzyyg.com/CN/10.6046/gtzyyg.2019.01.25      或      https://www.gtzyyg.com/CN/Y2019/V31/I1/187
Fig.1  研究区位置示意图
发震时刻 纬度/(°) 经度/(°) 震中距/km 深度/km 里氏震级(ML) 短周期体
波震级(mb)
台站数目 标准偏差
2007/07/03
15∶21∶09.1
44.49 N 83.37 E 38.14 10.0 5.7 5.9 10 2.93
Tab.1  中国地震台(CSN)地震目录(中国新疆北部)
台站 震中距/(°) 方位角/(°) 震相 到时 到时偏差/s 震级 周期/s 振幅/μm
WMQ 3.2 101.0 Pn 15: 22: 01.0 1.4
WMQ 3.2 101.0 Sg 15: 22: 50.0 1.0
WMQ 3.2 101.0 SMN 5.7 0.5 0.260 00
WMQ 3.2 101.0 SME 5.7 0.5 0.250 00
Tab.2  中国地震台(CSN)地震震相报告(中国新疆北部)
Fig.2  InSAR获取DEM的处理流程
Fig.3  地震前后InSAR重建的DEM
Fig.4  DEM精度校验结果
Fig.5  崩塌形变/堆积形变格网示意图
Fig.6  崩塌形变与堆积形变示意图
Fig.7  研究区地震后坡度、坡向变化
Fig.8  研究区震后地形起伏变化
Fig.9  2006—2016年间Landsat卫星监测乌吐劲堰塞湖湖面变化
监测时间 湖面面积/m2 湖面高程/m
2006年8月14日 39 000 2 402.904
2007年8月1日 59 000 2 406.829
2007年8月17日 88 900 2 409.031
2007年9月18日 53 000 2 405.716
2008年7月26日 89 400 2 410.874
2009年6月19日 48 400 2 404.441
2010年8月17日 146 000 2 420.724
2011年7月12日 78 400 2 408.927
2013年8月9日 94 300 2 411.030
2014年8月21日 91 050 2 410.951
2015年7月6日 89 400 2 410.706
2016年8月18日 97 200 2 411.125
Tab.3  2006—2016年间乌吐劲堰塞湖面积及高程变化
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