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空间大地测量技术是获取与地震、山体滑坡、冰川迁移等引起的地表形变最有效的技术之一。In SAR可以测量全部或大部分地震同震地表形变,但由于大幅度位移或强烈的地面震动引起的干涉相位失相干现象,导致In SAR无法提供破裂断层的近场位移。光学影像相关性匹配技术可以获取同震水平位移场,其所重建的水平位移场既包括近场位移也包括远场位移。因此,多源卫星影像测量能够使我们获取更多精细的同震位移,以弥补单一影像测量技术的不足。另一方面,发震断层几何参数的约束更多地是通过同震形变场地表运动特征、借助地质资料所给出的断层信息以及利用非线性反演搜索最优断层参数等。但是,对同震地表形变量较大、断层滑动复杂、多条断层破裂的大地震而言,这些方法则对断层几何参数的约束引入很大的不确定性。通过多源遥感影像识取地表破裂特征能够很好地约束断层几何结构,从而解决了断层几何参数难以确定而引入的断层滑动模型不确实性问题。本文基于光学影像相关性匹配技术和DIn SAR技术,利用多源卫星影像(Sentinel-1A/B SAR影像和Sentinel-2光学影像)开展地震同震形变观测、地表破裂特征与断层滑动模型反演研究,以2018年帕鲁地震和2019年Ridgecrest地震序列为研究对象,为实现地震地表破裂特征识取、地表破裂模型构建以及受地表破裂模型约束的断层滑动模型反演进行了研究。研究取得的主要成果如下:(1)基于光学影像相关性匹配技术处理震前震后Sentinel-2光学影像,获取了2018年帕鲁地震同震水平位移场,从同震水平位移场中引入旋度场(Curl)、散度场(Divergence)以及剪切应变场(Shear-strain),构建出这次地震地表破裂模型。结果显示:这次地震所形成的同震地表破裂长约165km,破裂位于苏拉威西半岛的北部和帕鲁盆地内以及西缘和南缘的基岩山脉内,平均破裂走向SE346°NW;利用同震水平位移场、旋度场、散度场以及剪切应变场很好地构建出帕鲁盆地内的地表破裂模型,破裂长约65 km,平均走向为SE343°NW,最大左旋走滑量约6.62 m,最大正滑量约3.75 m,地表破裂受控于左旋走滑运动,兼具少量正断成分;地表破裂位置、走向和几何结构有所变化,呈现破裂分段差异性和几何结构复杂性,并且存在三处特殊的地表变形模式,包括左旋走滑兼具局部逆冲变形(局部缩短,Localized Shortening)、分布破裂带(Distributed rupture zone)以及左旋走滑兼具正断变形(局部拉张,Releasing bend),这些变形模式实际上体现这次地震的地表破裂几何结构变化和复杂性;介于这次地震全程以持续稳定的超剪切波速破裂,这次地震所产生的的几何结构复杂的地表破裂和特殊的地表形变模式实际上是为了维持超剪切破裂的传播。(2)使用升轨和降轨Sentinel-1 IW宽幅SAR影像重建了2019年Ridgecrest地震序列的同震In SAR形变场,利用Sentinel-2光学影像和亚像素光学影像相关性技术重建了这次地震的水平位移场。基于2019年Ridgecrest地震同震NS和EW位移分量计算出同震水平位移场、旋度场和散度场。结果显示:2019年Mw7.1主震产生的长约55km地表破裂带,平均走向为320.0°,最大水平位移量约为4.6m(35.75°N),根据旋度场和散度场所所显示的地表破裂几何结构和特征,Mw7.1主震破裂带分为5个破裂段:b1-b5破裂段;b2破裂段和b4破裂段上的散度测量结果显著地高于其他破裂段,说明b2破裂段和b4破裂段存在显著地垂直运动分量,并且这种垂直运动不仅限于浅层地表;Mw7.1主震b2破裂段和b4破裂段是以右旋走滑运动为主,兼具东倾正断分量,其他破裂段基本都是受控于纯右旋走滑运动;在Garlock断层上通过升降轨形变场剖线C1-C2和D1-D2分别测量获得了0.9cm、1.2cm和2.0cm的LOS向形变,该形变量证实了地震序列触发了Garlock断层上的浅层无震蠕滑(在117.3°W和117.5°W之间);整体上看,2019年Ridgecrest地震序列破裂了Airport Lake断裂带、China Lake盆地、Little Lake断裂带以及Searles Valley西南缘的多条离散断层单元,这些断层单元在浅层地表不相连。但是,这次地震既然同时破裂这些离散断层单元,可以推断出这些离散断层单元可能属于同一个断层系统,它们之间连通性良好,既可以单独破裂产生地震,也可以级联在一起产生大的地震破裂。(3)结合前人发表的2018 Mw7.5帕鲁地震的三维位移场显示在主体破裂东侧有两个明显的沉降区域,与本研究提取的断层位置上散度值剖线对比发现:垂直形变场上的沉降区域与正散度值一致,散度对垂直运动造成的拉张或挤压破裂的具有很高的敏感性,是定性识取与地震垂直运动有关的破裂的便捷方法。地震所产生的特殊地表变形模式(如裂缝、局部隆起和沉降、破裂带等)由于太小或者特征不明显等原因,无法从NS和EW位移场中直观地观察到或者目视解译出来。然而,旋度场、散度场和剪切应变场可以详细地突出地表破裂特征,使得我们能够以一种更简单、更自动的方式识取地表破裂特征。