融合分布式散射体时序InSAR技术在矿区形变调查中的应用

为了对河北省承德市滦平县张百湾镇周台子村铁矿区进行形变调查和监测,消除安全隐患,在时序CSInSAR（相干散射体InSAR）技术的基础上,开发了48景Sentinel1数据的DSCSInSAR（融合分布式散射体和相干散射体InSAR）技术。该方法首先采用AD (Anderson Darling)检验对同质像素点进行识别,然后基于协方差矩阵特征值分解算法对最优相位进行估计,最终通过时序形变解算得到铁矿区的地表形变结果。研究结果表明：研究区的年平均形变速率范围为-34.50~24.50 mm/a;大部分矿区都存在不同程度的沉降,其中周台子村和路边附近矿区沉降量较大,窑岭沟矿区出现明显抬升现象,最大沉降量和最大抬升量分别达到了34.00和24.03 mm,其形变结果与当地4个GPS监测点结果一致。与CSInSAR技术相比,DS CSInSAR技术极大提高了目标点的密度和干涉图的质量。     

时间序列InSAR技术在矿区地表形变监测中的应用

针对露天矿区与城区地表相干性不一的特征,提出一种改进的时序InSAR(合成孔径雷达干涉测量)技术对霍林河矿区及周围城区地表进行形变监测。首先,通过增加时间采样密度控制相干性来筛选矿区周边具备一定相干点密度的干涉数据;其次,采用经过参数优化的分布式散射点选取方法选取分布式目标并使用传统方法提取永久散射体;最后,将分布式目标与永久散射体目标混合构建Delaunay三角网进行两次回归分析得到研究区域地表形变速率。实验结果显示,霍林河矿区边坡最大形变速率达到?630 mm/a,矿区周边道路地面最大沉降速率达到71 mm/a,霍林郭勒市地表沉降速率最大达到15 mm/a,与同期GPS监测结果进行对比,证明改进的时序InSAR技术方法适用性良好,对矿业城市地表形变监测提出了一种新的InSAR监测方法。     

基于Morlet小波技术的北京平原地面沉降周期性分析

北京市地面沉降自20世纪60年代发现以来一直呈快速发展的趋势。不均匀地面沉降导致建筑物开裂、地基下沉,损害地下管道工程等基础设施,威胁城市安全。为了研究地面沉降发展的特征,分析其演化趋势,本文选取2011—2014年的27景Radarsat-2数据,采用干涉点目标分析技术,获取该时段北京平原区地面沉降时序监测信息;在此基础上,结合Morlet小波分析方法,根据相干点密度差异选取4个典型地面沉降区,分析其地面沉降多尺度演变特征。结果表明：地面沉降速率在空间分布上存在差异性,最大沉降速率为162.70 mm/a,年均沉降速率50.08 mm/a;地面沉降在时间域具有明显的局部周期性变化特征。在28 T （1 T表示1个24 d的时间段）的时间尺度下,存在着约13.3月的时间周期,不同位置还存在不同的不稳定震荡周期。     

近十年来沧州地区地面沉降演化状况

通过利用相干目标InSAR时序分析方法,获取了沧州地区自2003年12月至2013年01月地面沉降演化状况。连续监测结果揭示了近十年来沧州地区主要沉降区带的空间运移状况,随着地下水开采控制管理,市区周边地区地面沉降趋缓,北部沉降区向青县发生运移,东部沿海保持整体轻微沉降,东光、肃宁等地独立分布的沉降中心有成片扩大的趋势。分析沉降区域与地下水位变化表明,沧州地区主要沉降区带的运移变化与深层地下水位变化基本一致。     

基于SBAS-InSAR的山东济阳矿区沉降监测与分析

利用SBAS-InSAR技术对济阳井田矿区40景C波段Sentinel-1A升轨数据进行处理,获取了2017年5月20日至2018年10月18日期间研究区内地面沉降的年平均沉降速率和累积沉降量。结果显示,研究区内年平均沉降速率最大达到320 mm/a,累积沉降量最大为447 mm。针对沉降较为严重区域选点进行特征点时序分析,结果表明,该位置的沉降量随着时间的推移持续增大,在研究时间段内没有减缓的趋势。矿区持续开采引发的地面沉降对周围地区也产生了一定影响。     

基于Sentinel-1A SAR数据的呼和浩特城区地表形变分析

为了实现对呼和浩特市城区形变监测,采用永久散射体合成孔径雷达干涉测量（PS-InSAR）技术,对2017年3月—2021年4月期间25景呼和浩特市城区Sentinel-1A数据进行时序干涉处理,提取了城区地表沉降信息,并分析了主要沉降中心沉降原因。结果表明：呼和浩特市城区地表存在5个明显的沉降中心,整体地表平均年沉降速率3.65 mm/a,平均累计沉降量为15.50 mm,其沉降主要原因是由于地下水过度开采。Sentinel-1A数据具有时间基线短、影像数量足、数据免费等优点,利于InSAR时序分析,可满足同类城区地表形变监测工作,服务城市安全。     

基于点目标分析的InSAR技术检测地表微小形变的研究

近年来,由合成孔径雷达干涉测量技术(InSAR)技术发展而来的时间序列影像点目标分析技术已发展成为大范围地提取地表微小形变信息的关键技术。本研究针对地表形变检测中经常出现的时间、空间去相干问题和大气效应等问题,从常规的合成孔径雷达差分测量技术(D-InSAR)入手,深入探讨了以永久散射体(PSI)和相干目标分析(CTA)方法为代表的点目标分析技术原理和方法,阐述了它们的特点和优势。最后,介绍了CTA方法对提取长时间地表形变场的具体应用实例,说明其方法的有效性和可靠性。     

相干体技术在煤田三维地震勘探中的应用

相干体技术是一种用于描述断层和地层特征的解释性处理技术。其基本原理是,在偏移后的三维地震数据体中,通过对每一个道每一个样点求得与其周围数据的相干性值,来获得一个表示地震数据相干的三维数据体。地层出现的不连续性在相干体上表现为低相干体值。相干体上的低相干值通过相干时间切片和相干层拉平切片来反映。应用实例表明,使用相干技术在解释落差３ｍ左右的小断层,分析断层的平面分布,加快大断层的解释速度,探测巷道,     

基于PS-InSAR技术的断裂带地壳形变实验研究

PS-InSAR技术克服了常规D-InSAR技术的空间、时间失相干和大气相位延迟等影响,对高相干点的差分干涉相位采用二维线性(或非线性)回归分析模型获取微小形变。概述PS-InSAR技术的相位组成、技术处理流程,以位于祁连山海原断裂带北盘的海原县为实验区,采用2003—2009年的21景ENVISAT ASAR数据,以GAMMA软件IPTA模块为软件平台处理得出实验区位移速率为-7～-9 mm/a,运动方向为自东向西,断裂带表现为左旋走滑,实验结果与GPS、库仑应力和地质学方法结果有较好的一致性。     

基于InSAR技术的盘锦地区地面沉降研究

为掌握盘锦地区地面沉降现状,包括沉降中心位置、沉降区面积、沉降量、沉降速率等,选取2013-2016年覆盖研究区的19期C波段Radasat-2数据,采用SBAS-InSAR技术提取盘锦地区地面沉降速率和累积地面沉降量。结果表明,研究区内存在两个沉降区:曙四联沉降区,面积约为43.6km^2,最大沉降速率为-151.49mm/a;龙王村沉降区,面积约为33.28km^2,最大沉降速率为-119.55mm/a。与2007-2009年的3期ASAR数据得到的结果进行对比后发现,两者得到的沉降区基本一致。通过地面沉降监测数据的时序分析,累积沉降量和沉降区范围均随着时间不断增大。     

安徽阜阳中心城区地面沉降灾害风险评价

阜阳市作为地面沉降的典型城市,近年来,地面沉降已成为阻碍城市发展的重要地质环境问题。研究结合阜阳市现行地质条件,从地面沉降现状、自然因素与人类活动三个方面建立适用于阜阳市的地面沉降危险性评价指标体系,从地面高程、人口密度、单位面积GDP、工程重要性分布4个方面建立易损性评价指标体系共同组建风险性评价指标体系,引入层次分析法-综合指数法完成阜阳市地面沉降风险评价。依据评价结果提出针对性防控建议,取得的研究成果可为阜阳市国土空间开发规划与社会经济发展提供地学依据。     

阜阳市地面沉降趋势预测

阜阳市地面沉降是典型的因抽汲松散岩层地下水引起水位(压)下降而造成的地面沉降。本文采用固结理论、回归分析、灰色理论等三种方法建立地面沉降预测模型,旨在探讨在未建基岩标、分层标的城市如何定量研究地面沉降,同时对该市地面沉降的发展趋势进行预测,提出控制地面沉降的措施。     

安徽省阜阳市地下水开采利用现状及其引发的地质环境问题

论述了阜阳市水文地质条件和地下水开采历史、现状和地下水允许开采量及超采现状以及引发的地质环境问题——地面沉降.本文论述了阜阳地面沉降的原因、现状和特征以及地面沉降所造成的危害.     

富阳市万市镇十字街岩溶塌陷路基稳定性评价与治理设计探讨

浙江富阳市万市镇十字街位于岩溶塌陷区内,周围环境要求高。经过地质调查、地基稳定性分析和治理方案比选,采用高压喷射注浆法对岩溶塌陷路基进行治理,取得了良好效果。     

分布式光纤监测在阜阳地面沉降监测中的应用

分布式光纤监测是利用光纤作为传感介质,采用先进的OTDR技术,探测出沿光纤不同位置土层的应变情况,实现真正分布式测量。阜阳地面沉降是由于过量抽汲阜阳城区地下水引起水位下降,在正常固结和超固结[1]土层分布区,由土层固结压密而造成的大面积地面下沉现象。省地质测绘院、阜阳市测绘院、安徽省地质调查研究院在该区域进行大量的高程测量工作,仅查明了地面沉降范围及垂直沉降量,但对地面沉降的形成机理,各压缩层的变化量缺少统一认识。采用分布式光纤监测技术能准确测出各压缩层的变化关系,为阜阳地面沉降防治研究提供科学依据。     

阜阳市地面沉降研究和防治的若干问题

阜阳市开采中深部孔隙水引发了严重的地面沉降。随着经济社会的快速发展,地面沉降有进一步加剧的势头。掌握地面沉降的发展动态,预计地面沉降的发展趋势和最终沉降量,恰当地评估地面沉降的实际危害,制定实事求是的应对策略至关重要。     

基于SBAS-InSAR的西安市鱼化寨地区地面沉降与地裂缝时空演变特征研究

自20世纪50年代末以来,西安市遭受了严重的地面沉降和地裂缝灾害,严重制约了西安市城市建设发展规划.本文以西安市典型地面沉降区之一的鱼化寨为研究区,基于短基线集合成孔径雷达干涉测量技术,采用覆盖研究区的ERS(1992～1993年)、Envisat(2003～2010年)、Sentinel-1A(2015～2020年)...     

我国城市地面沉降概况

本文通过对上海,天津、宁波、北京、苏锡常地区、西安、太原、阜阳等城市地面沉降的形成、发展及其治理过程的介绍和初步归纳,并根据我国经济、技术条件,提出:加强规划和指导、以“法”治沉,以及加强地下水资源合理开发利用等治理对策,从而达到减缓我国主要城市地面沉降速度和减轻其危害的社会,经济效果。     

基于改进时序InSAR技术的东莞地面沉降时空演变特征

东莞市是珠三角城市群和粤港澳大湾区的重要节点城市,深厚欠固结软弱土及其诱发的地面沉降已成为湾区内代表性的区域地质灾害问题,影响城市地质环境安全。为研究东莞市地面沉降发育规律及时空演变特征,采用改进时序InSAR技术对覆盖东莞地区的137景Sentinel-1 SLC SAR影像数据进行处理,分析了2015年6月至2020年6月地表形变动态演化规律。结果表明：（1）全域内地表沉降变形整体较稳定,沉降发育区占市域面积的34.6%,变形严重发育区主要集中在麻涌镇、道滘镇、洪梅镇、中堂镇、沙田镇及滨海湾新区;（2）大部分沉降变形点处于缓慢发展变形阶段,年平均沉降速率在20 mm/a以内,累计沉降量在1 000 mm以内;（3）结合形变监测和现场调查,认为地面沉降与深厚软土发育和人类工程活动的耦合作用有很强的相关性。证明该方法能较好地识别和反映城市复杂形态区地面沉降发育的时空演化特征,为灾害预警、减避及治理提供技术支持。     

北京市地面沉降控沉目标分析

《全国地面沉降防治规划(2011-2020年)》明确提出了北京市的控沉目标。本文介绍了控沉指标的计算方法,对如何界定区域地面沉降速率的计算范围进行了探讨,提出了基于控沉目标的地面沉降分区标准,最后提出了用好南水北调来水等地面沉降的防控措施,以为北京市切实有效进行地面沉降防治工作提供参考。