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InSAR技术作为一种新兴的空间大地测量技术,以其全天时、全天候、高精度、高密度、广覆盖和低成本等优势,在地形测量和形变监测等领域得到了广泛的应用。但由于干涉失相干、大气延迟、地形误差以及系统热噪声等因素的影响,极大限制了常规InSAR技术的精度和应用领域。为克服上述问题,以永久散射体技术和短基线集技术为代表的时序InSAR技术应运而生,不仅提高了InSAR测量的精度,还提供了长时间序列的InSAR形变监测结果,为InSAR技术及其应用领域带来了革命性的变化。本文以构造形变为主要研究对象,包括大尺度断裂带震间形变、中尺度区域地面沉降以及小尺度构造型地裂缝形变等。以复杂条件下相干目标高密度选取、轨道误差改正、大气延迟改正和基于加权模型的形变参数估计为主要技术目标。综合运用多源SAR数据,开展了关于大范围、多尺度、低相干条件下的时序InSAR技术高精度形变监测方法研究,并对研究区内多类地质灾害形变的成因机理进行了合理的解释,拓展了时序InSAR技术的应用广度和深度。本文主要研究内容包括:(1)系统分析了近二十年来发展的多种时序InSAR技术,详细阐述了InSAR技术在构造形变监测中的研究现状,并对星载SAR平台的发展前景进行了展望。(2)研究了时序InSAR技术的数学模型,给出了多主影像时序InSAR技术加权估计时间序列和形变速率的函数模型,并建立了实际可操作的随机模型。(3)研究了InSAR大气延迟改正的方法,重点开展了基于气象再分析资料对垂直分层大气延迟改正的研究和基于自适应时空域滤波对湍流大气延迟改正的研究,有效解决了InSAR大范围形变监测中大气延迟的影响。(4)系统分析了时序InSAR震间形变监测的影响因素,并针对时序InSAR技术在震间形变监测中的解缠误差改正、最优相干点选取、初始形变模型构建、轨道误差估计、大气延迟估计等关键技术进行了研究,建立了完整的InSAR震间形变监测方案。基于此,采用时序InSAR技术对阿尔金断裂东段震间形变进行了高精度监测,结果显示断裂两盘有明显的差异性形变,形变方向与左旋走滑运动一致。(5)提出了基于时序InSAR技术的大范围多尺度地表形变监测方法。综合使用多源多轨道SAR数据,结合多种时序InSAR技术(Stacking、SBAS、CT和PI-RATE)同时对临汾-运城盆地的复杂地表形变进行了监测,并从中选取了最优的形变监测结果。对多轨道InSAR形变图的拼接方法进行了研究,提出了一种基于权迭代最小二乘估计多轨道形变图偏移量的方法。根据水准和GPS观测数据对InSAR测量结果进行了参考基准校正,通过内/外符合精度评定验证了时序InSAR监测结果的精度可达毫米级。分析了临汾-运城盆地内大尺度构造断裂形变、中尺度区域地面沉降和小尺度构造地裂缝形变的空间分布特征。通过分析地下水位下降、不同地层的结构特征、活动断层的分布等合理的解释了研究区内地面沉降和构造地裂缝的成因机理。