合成開口レーダの干渉画像を用いた断層活動の評価に関する研究

利用合成孔径雷达干涉图像评价断层活动性的研究

基本信息

批准号：
08751091
负责人：
小池克明
金额：
$ 0.7万
依托单位：
Kumamoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08751091/
关键词：
合成開口レーダ干渉縞軌道変位 JERS-1 EERS-1 数値地形モデル断層

项目摘要

本研究は、同一地区に対する合成開口レーダ(SAR)画像を対象とし、観測磁器が異なる二つの画像を干渉させることで地表変異に起因した干渉縞を抽出する手法について検討した。得られた成果を要約すると以下のとおりである。(1)SARのシミュレーション画像を数値地形モデルから作成し、軌道の相違による軌道縞、および種々の地表の変動パターンによる干渉縞の特徴を明らかにした。その結果、隆起と沈降とでは干渉縞が現れる位置が異なること、および同じ変動量でも垂直方向と水平方向の変動とでは形成される干渉縞の間隔が異なることがわかった。これらの結果に基づくと、干渉縞から変動のパターンと変動量を推定することができる。(2)明瞭な干渉縞を得るには、軌道間の距離が1km以内であり、しかも2つの画像の重ね合わせの精度が高いことが要求される。後者のためには画像間で対応する点を正確に抽出しなければならない。そこで、まず画像間での対応点をおおよそ定め、次にそれを中心とした128×128画素の領域の面積相関を求めて、その相関係数が最も高くなるように対応点の位置を修正するという方法を考案した。(3)SAR画像処理システムを構築し、これを(1)EERS-1による南極のデータ、JERS-1による(2)久住山・星生山周辺のデータ、および(3)雲仙周辺のデータに適用したところ、(1)では氷床移動、(2)と(3)では噴火活動に伴う山体の変化、に関連した干渉縞を得ることに成功した。また、2次元高速フーリエ変換・逆変換を用いれば軌道縞が除去され、変動パターンを抽出できることが明らかにできた。よって、本研究の成果は、断層活動に起因した地表変位の向き・量を評価するのに応用できる。

在本研究中，我们研究了一种通过使用同一区域的合成孔径雷达（SAR）图像对具有不同观测磁场的两幅图像进行干涉来提取由表面变化引起的干涉条纹的方法。所得结果总结如下。 (1)基于数字地形模型创建SAR模拟图像，明确了由于轨道差异而产生的轨道条纹和由于各种地表变化模式而产生的干涉条纹的特征。结果发现，在隆起和沉降之间干涉条纹出现的位置不同，并且即使波动量相同，在垂直和水平波动之间形成的干涉条纹的间隔也不同。基于这些结果，可以从干涉条纹估计变化的图案和量。 (2) 为了获得清晰的干涉条纹，轨道之间的距离必须在1公里以内，并且两幅图像的叠加必须高精度。对于后者，需要准确地提取图像之间的对应点。因此，我们首先粗略地确定图像之间的对应点，然后计算以这些点为中心的128×128像素区域的区域相关性，并校正对应点的位置，使得相关系数最高。方法。 (3) 构建SAR图像处理系统，并将其用于(1)来自EERS-1的南极数据、(2)来自JERS-1的九重山和星尾山周围的数据、以及(3)云仙周围的数据。，我们成功地获得了（1）中与冰盖运动相关的干涉条纹以及（2）和（3）中与喷发活动相关的山体变化。此外，还发现使用二维快速傅里叶变换和逆变换可以去除轨道条纹并提取涨落模式。因此，本研究结果可用于评价断层活动引起的地表位移方向和大小。