Оценка деформации земной поверхности по данным спутниковой дифференциальной радиолокационной интерферометрии и GPS на примере Ближне-Алеутского землетрясения 17 июля 2017

17.07.2017 произошло сильное землетрясение в Командорском сегменте Алеутской островной дуги с магнитудой MW=7.8. Ему посвящено множество публикаций, среди которых можно выделить [1, 2, 3]. На основе данных ГНСС были выполнены детальные исследования, в результате которых получены оценки параметров сейсмического события и деформации земной поверхности. Стоит отметить, что данные высокоточных GPS приемников позволяют получить информацию об их пространственном положении и смещении лишь в пунктах наблюдений. В то время, как данные спутниковой радиолокационной интерферометрии (InSAR), позволяют оценить полное покрытие зондируемой территории, а в некоторых случаях получить поле смещений земной поверхности в направлении на спутник, при этом фиксируются более точно смещения в направлении Восток-Запад. Поэтому, наиболее эффективным подходом является совместная обработка и интерпретация данных ГНСС и InSAR, так как это два независимых и дополняющих друг друга источников данных. Однако, для исследования таких событий возникают трудности при использовании технологии InSAR, которые заключаются в операции восстановления (развертки) абсолютных значений фазы. Интерферограммы, которые содержат острова, могут включать в себя изолированные участки в окружении областей с низкой когерентностью, что ведет к сильной потере точности расчета смещений [4]. Для того, чтобы восполнить пробел в данных InSAR такого события на Алеутских островах, а также учесть особенности развертки фазы, в данном исследовании была предложена интерферометрическая схема, которая позволяет свести ошибки при таких расчетах к минимальным. Таким образом, целью данной работы являлось применение возможностей InSAR для оценки смещений и деформаций земной поверхности на примере Ближне-Алеутского землетрясения по данным Sentinel-1 и ГНСС.
При помощи метода InSAR были обработаны интерферограммы территории островов за период съемки с 5 июня 2017 по 21 сентября 2017, полученных с трасс спутника 118 и 74 с различными интервалами между повторными съемками не превышающих 72 дней. Проведен анализ и оценка деформации земной поверхности, вызванной землетрясением, произошедшего в Командорском сегменте островной дуги Алеутских островов 17 июля 2017 года. Для каждого пикселя в радарных координатах, где расположена станция GPS, вычислялось среднее значение 3 x 3-пиксельного окна. Измерения косейсмических смещений показывают максимальное смещение в направлении LOS до -59.30 мм на острове Беринга и +13.58 мм на острове Симия, что согласуется с данными GPS станции BRNG -71.1 мм и станции AC60 +15.0 мм соответственно. Анализ возможностей фильтрации в рамках модифицированного метода Goldstein, а также алгоритма развертки (unwrap) фазы позволяют сделать выводы о параметрической обработке данных радарной интерферометрии, при которых сохраняется точность измерения в таких исследованиях.
При выполнении расчетов были использованы вычислительные ресурсы ЦКП «Центр данных ДВО РАН» [5].