INSAR技术在北京来广营地区地面沉降监测中的应用

北京市平原地区地面沉降危害日益显著,合成孔径雷达干涉测量（InSAR）具有快速、高精度、周期短等优势,可为城市地面沉降监测提供有效的技术手段。本文选用ENVISAT-1卫星SAR数据监测研究2004-2005年北京来广营地区地面沉降,利用InSAR差分技术得到该地区地面沉降监测结果。     

合成孔径雷达干涉测量技术（InSAR）及其对城市遥感的意义

该文详细论述与分析了合成孔径雷达干涉测量（InSAR)的干涉几何特征及InSAR影像之间的相关性特征，着重阐述并分析了影响其地学监测方面的数据质量等相干技术问题，就InSAR开展上海城市地面沉降研究提出了基本思路，对InSAR城市遥感应用的潜在意义进行了分析和讨论。     

新技术在城市地面沉降研究中的应用：遥感卫星雷达干涉测量（InSAR）

本文综述了遥感卫星合成孔径雷达（SAR）干涉测量及差分干涉测量的基本原理，针对近年来国外InSAR在地面沉降方面的研究成果，重点讨论了D－InSAR在国内大中城市进行地面沉降监测应用的可能性，对SAR数据的获取方法进行了阐述，并对这种方法目前的进展及未来应用前景进行了探讨。     

合成孔径雷达干涉测量(InSAR)在地面形变监测中的应用

运用合成孔径雷达干涉及其差分技术(InSAR及D-InSAR)进行地面微位移监测，是近年来发展起来并得到日益重视的新方法。对不同地区地面形变的最新研究结果表明，合成孔径雷达干涉及其差分技术在地震形变、冰川运移、活动构造、地面沉降及滑坡等研究与监测中有广阔的应用前景，具有不可替代的优势。 与其它方法(如GPS监测等)相比，用InSAR及D-InSAR进行地面形变监测的主要优点在于：(1)覆盖范围大，方便迅速：(2)成本低，不需要建立监测网；(3)空间分辨率高，可以获得某一地区连续的地表形变信息；(4)可以监测或识别出潜在或未知的地面形变信息：(5)全天候，不受云层及昼夜影响。但是由于系统本身因素以及地面植被、湿度及大气条件变化的影响，精度及适用性受到一定的限制，需要在实践中不断加以完善和提高，并与地质研究及其它方法相结合。 为了弥补传统InSAR及D-InSAR方法在地面形变监测方面的不足，提高其精度，近期引入了一种称为永久散射点(PS)的方法。此方法通过选取一定时期内表现出稳定干涉行为的孤立点，克服了许多妨碍传统雷达干涉技术的分辨率、空间及时间上基线限制等问题，使InSAR在城市及岩石出露较好地区地面形变监测精度大大提高，在一定的条件下精度可达到mm级。     

InSAR技术在上海地面沉降监测中的应用研究

该文详细论述与分析了上海传统监测地面沉降方法及InsAR技术方法的特点,着重阐述了上海地区应用InSAR技术监测地面沉降的最新进展,通过介绍国外先进InSAR技术软件在上海地区的应用分析,与自主开发的InSAR技术软件在上海地区的应用进行对比,采用大量实测数据及多种评价方法对解译结果进行校正,由此得到一些初步认识.     

北京地面沉降InSAR监测效果分析

在分析北京地面沉降灾害现状、现有监测方法和技术手段基础上,对LglnSAR监测与传统分层动态监测、高精度水准测量、GPs测量等在区域地面沉降监测时效性、精确性和经济性等之间的差别,并以北京地铁13号线地面沉降InSAR监测为例,分析其优势与不足,为优化北京地面沉降监测资源、全面开展线性工程地面沉降灾害监测提供参考,以助于推进首都减灾防灾工作进程。     

D—InSAR技术在西安地面沉降监测中的应用

基于D—InSAR技术,对西安市因过量抽取地下水导致的地表缓慢沉降做了深入的应用研究,利用已有的西安地区SAR图像做了差分干涉测量的试验分析。结果显示,D-InSAR技术已经能够很好的应用于城市地区厘米级地面沉降的监测。     

永久散射体雷达干涉技术监测上海地面沉降

在地下水开采以及工程建设活动的双重影响下,城市地面沉降问题突出.传统的地面沉降监测水准测量虽精度高,但点密度低、成本较高.永久散射体雷达干涉技术(PSInSAR)监测地面沉降,具有低成本、大面积和高精度特点.选用2003~2005、2007~2008、2008~2009年间覆盖上海城区的中等分辨率Envisat ASAR影像,获得上海不同时期沉降速率图.其中2003~2005和2007~2008年间的结果与水准数据进行了比较验证,达到了毫米级精度.利用2008~2010年间获取的TerraSAR-X影像得到的沉降速率图还表明:基于序列高分辨率SAR数据不仅可以监测地面沉降,还可对大型单体建筑物及地铁等线状地物进行形变监测,证实了PSInSAR方法的有效性和应用潜力.     

InSAR技术及其在沧州地面沉降监测中的应用

随着城市建设的飞速发展,地面沉降危害日益显著,常规的测量方法尽管精度高,但是成本高、采样精度低、测量时间周期长,已经无法满足当今社会的要求。合成孔径雷达干涉测量(InSAR)已成为测量地球表面变化极具潜力的技术,它可以大面积的采样、测量时间短,同时成本也很低。沧州地区至2001年沉降中心累计沉降量已达2236mm。文中介绍用合成孔径雷达干涉测量进行沧州地区地面沉降监测的试验,最后利用InSAR的差分技术得到的沧州地区的地面沉降监测结果,并据此得到一些初步认识。     

基于InSAR的西安地面沉降与地裂缝发育特征研究

西安地区长期遭受地面沉降和地裂缝灾害。采用合成孔径雷达干涉测量（InSAR）技术对该区域1992年至今的地面沉降和地裂缝的时空特征进行了监测。主要分3个阶段进行,在每一阶段尤其对InSAR处理过程中的干涉图滤波进行了迭代自适应处理和相位解缠进行了顾及粗差的改正,通过与同期水准和GPS监测结果比较可得InSAR精度达1cm。从3个时间段的InSAR成果可以看出在空间分布上,西安市的东郊和南郊是沉降严重的区域;从时间发育来看,最大沉降阶段发生在1996年,最大沉降量达21cm,而2006年的最大沉降量减少到8cm,且沉降中心转移到西南郊;3个阶段均探测到活动地裂缝两侧的不均匀沉降,地裂缝的南侧沉降均大于北侧。该研究将为西安地区地面沉降和地裂缝的解释和减灾提供数据支持。     

多基线距DInSAR反演河南省永城煤矿区地表形变

永城是河南省重要的煤炭生产基地,煤矿开采后形成的塌陷区中有70%以上是耕地,已严重威胁到当地居民的生产生活秩序以及生命财产安全,迫切需要采用快速高效的技术手段获取塌陷区的信息来为相关部门提供决策依据;研究中选用2004～2006年的6景ASAR数据,采用基于相干目标的多基线距DInSAR技术对河南永城煤矿区的地表形变进行反演;研究中采用的地表形变反演技术克服了传统DInSAR技术失相干的问题,反演得出的地表形变的范围和程度与调查结果相吻合,表明该项技术具有很强的实用性和推广性;最后分析反演误差产生的原因并提出今后可采用L波段以及多平台联合监测来提高煤矿区地表形变的精度。     

Using differential SAR interferometry to map land subsidence: a case study in the Pingtung Plain of SW Taiwan

Synthetic aperture radar (SAR) interferometry (InSAR) is a geodetic tool widely applied in the studies of earth-surface deformation. This technique has the benefits of high spatial resolution and centimetre-scale accuracy. Differential SAR interferometry (DInSAR) is used to measure ground deformation with repeat-pass SAR images. This study applied DInSAR and persistent scatterers InSAR (PSInSAR) for detecting land subsidence in the Pingtung Plain, southern Taiwan, between 1995 and 2000. In recent years, serious land subsidence occurred along coastal regions of Taiwan as a consequence of over-pumping of underground water. Results of this study revealed that the critical subsidence region is located on the coast near the estuary of Linpien River. It is also found that subsidence was significantly higher during the dry season than the wet season. The maximum annual subsidence rate of the dry season is up to −11.51 cm/year in critical subsidence region and the vertical land movement rate is much slower during the wet season. The average subsidence rates in wet and dry seasons are −0.31 and −3.37 cm/year, respectively. As a result, the subsidence rate in dry seasons is about 3 cm larger than in wet seasons.     

基于改进相干点目标技术的阜阳市地面沉降调查

提出了一种改进的相干点目标时序InSAR技术方法。该方法基于子视相干值识别小数据集的相干点目标,采用趋势项滤波方法去除大尺度残差相位,并以阜阳市2012-2013年间10景Radarsat-2 Wide模式数据为例,获得了高空间密度的时序高相干点目标,提高了结果的可靠性,获取的沉降区数据与前人实测资料及野外调查的沉降现象相一致,为开展阜阳市地面沉降风险分析和经常性预警监测提供技术方法和示范应用。     

利用InSAR技术监测徐州市矿区地表变形

徐州煤矿资源丰富,煤矿的开采和利用,在产生巨大经济和社会效益的同时,却造成了大规模的地面沉陷,区内大量的农田、建筑物、道路等受到影响和破坏。InSAR测量技术的差分干涉图用于监测厘米级甚至更微小的地面形变,具有全天候、大面积监测地面沉陷的优势。以徐州地面沉陷监测为例,介绍了InSAR测量技术在矿区地面沉陷监测领域中的实际应用。     

极具潜力的空间对地观测新技术——合成孔径雷达干涉

“合成孔径雷达干涉(InSAR)”是近十年发展起来的空间对地观测遥感新技术。它具有从覆盖同一地区的星载(或机载)合成孔径雷达复数图像对提取干涉相位图,借助于雷达成像时的姿态数据重建地表三维模型(即数字高程模型)的巨大潜力。尤其是基于多幅雷达复数图像处理的差分干涉技术(D-InSAR)可以用于监测地表形变,精度可达厘米级甚至更高,其监测空间分辨率是前所未有的。介绍了InSAR和D-InSAR的基本原理,对影响干涉结果的一些重要因素做了分析,重点回顾和展望了差分干涉技术在与地表形变有关的地震监测和震后形变测量、地面下沉和山体滑坡、火山运动监测等方面应用的现状和前景。     

北京市地面沉降监测系统及技术方法

北京市地面沉降监测系统由地面沉降监测网、地面沉降专门监测网、GPS监测网、地下水位动态监测网及InSAR监测网构成.结合北京市近年来地面沉降监测工作,分析总结了标孔监测和质量控制方法,提出了将GPS监测分为控制网和监测网两级监测的方法,提高了监测精度,尝试采用InSAR测方法对部分重要轨道交通进行地面沉降专项监测研究.对地面沉降监测网络建设及优化有一定的指导意义.     

利用InSAR技术研究黄土地区滑坡分布

InSAR技术能够获取大面积、连续、高精度的地表垂直形变信息,可用来监测地震、火山、滑坡等自然灾害造成的地表形变。文章介绍了InSAR技术在监测陕北黄土地区滑坡中的应用,首先进行野外地质勘察和TM光学遥感影像解译,接着通过EnviSat SAR数据差分干涉处理,获取研究区干涉形变场,提取出滑坡位移量,最后详细分析黄草湾至董家寺沿线一带的滑坡变形范围,并划定出了4个有一定变形的重点监视区。     

Land subsidence and earth fissures in south-central and southern Arizona,USA

Land subsidence due to groundwater overdraft has been an ongoing problem in south-central and southern Arizona (USA) since the 1940s. The first earth fissure attributed to excessive groundwater withdrawal was discovered in the early 1950s near Picacho. In some areas of the state, groundwater-level declines of more than 150 m have resulted in extensive land subsidence and earth fissuring. Land subsidence in excess of 5.7 m has been documented in both western metropolitan Phoenix and Eloy. The Arizona Department of Water Resources (ADWR) has been monitoring land subsidence since 2002 using interferometric synthetic aperture radar (InSAR) and since 1998 using a global navigation satellite system (GNSS). The ADWR InSAR program has identified more than 25 individual land subsidence features that cover an area of more than 7,300 km². Using InSAR data in conjunction with groundwater-level datasets, ADWR is able to monitor land subsidence areas as well as identify areas that may require additional monitoring. One area of particular concern is the Willcox groundwater basin in southeastern Arizona, which is the focus of this paper. The area is experiencing rapid groundwater declines, as much as 32.1 m during 2005–2014 (the largest land subsidence rate in Arizona State—up to 12 cm/year), and a large number of earth fissures. The declining groundwater levels in Arizona are a challenge for both future groundwater availability and mitigating land subsidence associated with these declines. ADWR’s InSAR program will continue to be a critical tool for monitoring land subsidence due to excessive groundwater withdrawal.