郑州市地面沉降InSAR监测

针对地面沉降长期作用将会对城市建筑物、防洪排汛系统、地下线性管道,以及地铁、铁路等线性城市基础设施造成破坏,直接威胁人民生活及工业生产安全的问题,该文联合永久散射体雷达干涉测量和短基线雷达干涉测量技术,基于郑州市2012年至2013年的15景TerraSAR-X影像,提取了郑州市地面沉降场,并分析了郑州市地面沉降的原因及时空变化特征。研究区发现了4个沉降较显著的区域,均处于大型地表地下建设以及建筑物密集区,最大沉降量达到-48.66mm。结合研究区地质条件、地表环境以及已有研究成果分析表明,监测出的郑州市沉降区域是合理的。该监测成果同时验证了联合永久散射体干涉测量与短基线干涉测量方法监测城市地面沉降的有效性。     

应用高分辨率PS-InSAR技术监测上海动迁房歪斜形变

地面沉降是一种地面标高缓慢降低的环境地质灾害,严重的不均匀沉降会造成地表建筑物的破坏甚至垮塌。针对上海川沙镇心圆西苑小区"动迁房歪斜"事件,本文处理分析了2013-2014年上海主城区和浦东区的26景TerraSAR-X影像,并对沉降格局及其驱动因素进行了详细的时空分析。在空间上,发现心圆西苑小区整体存在不均匀沉降,且发生歪斜的动迁房处沉降最为集中;在时间上,发现动迁房处PS点的沉降时间序列曲线与温度变化趋势存在一定的相关性;并对比主城区和浦东区的沉降结果进行了交叉验证,证实了结果的可靠性。表明动迁房的歪斜形变与其自身的结构形变、长期的地面荷载不均衡和地下基础工程施工建设造成的差异沉降密切相关,进一步说明了高分辨率InSAR技术在城市建筑物的形变监测、管理维护和预警方面均有广阔的应用前景。     

基坑环境下建筑物沉降InSAR监测应用

针对近年来城市大建设背景下的基坑施工建设日益增多,对周边一定范围内的建筑物等目标产生影响的现象,该文提出面向单体建筑物的InSAR监测与应用方法。该方法基于时间序列的SAR影像进行面向对象的InSAR分析,在区分地面沉降与建筑物沉降的基础上,提取建筑物的沉降信息并结合基坑、建筑物特征等背景资料开展建筑物的灾害评估分析。以天津市和平区某基坑周边的渤海大楼为例,进行高分辨率的InSAR监测与应用分析,并以同步实测的水准数据为参考进行有效性评估。实验结果验证了该算法的有效性,适用于建筑物InSAR监测应用。     

郑州市地裂缝遥感识别与监测

根据坡度分析在灾害防治与水土保持工作上的应用,提出了以IPTA技术获取的地面沉降速率图为数据源,利用地面沉降坡度分析开展地裂缝遥感识别;以郑州市为研究区,根据地面沉降坡度分析识别出的目标区,在郑州市区首次发现因差异性地面沉降造成的地裂缝,实地调查发现该地裂缝东西长约2 000 m,已经造成附近10余处建筑物受损,监测结果表明该地裂缝存在明显的三维形变;实地调查和监测结果证明,地面沉降坡度分析不仅可以用于地裂缝的识别,也能用于地面沉降危险性分区,对地质灾害防治减灾有一定的指导意义。     

北京城镇航测1∶500成图若干问题探讨

北京东部地区地面沉降每年约5,在观测条件不良时网络RTK高程测量数据会出现粗差。地面沉降降低了高程起算点的精度,网络RTK高程粗差影响地形图高程注记点的高程精度。空域控制限制了1∶500地形图摄影的飞行高度,影响摄影比例尺的选择。城镇现代建筑的三维趋势,引起航测内业采集的线不是建筑物与地面的交线,造成地形图平面精度的降低。结合实例,叙述了应用数字航空摄影测量测绘1∶500地形图的作业流程。探讨了减少地面沉降对高程起算点和地形图的影响的方法,以及加大野外精确测量保证成图质量的措施。     

利用SBAS-InSAR技术分析西宁市地面沉降监测及驱动因素

地面沉降具有时间持续性与空间扩张性的特点,获取长时间序列、覆盖范围广及精度较高的地面沉降时空演化特征可以预防地面沉降造成的潜在危害。本文采用SBAS-InSAR技术,结合2017年4月—2021年2月的Sentinel-1A影像对西宁市城市地面进行沉降监测。研究结果表明,监测期间西宁市地表形变具有城区形变稳定、局部区域沉降明显及存在缓慢隆升区域的趋势;3处明显快速沉降区域(城西区的沉降区Ⅰ、城东区的沉降区Ⅱ和城北区的沉降区Ⅲ)的沉降速率约为20～35 mm/a;沉降的驱动因素为沉降区域的湿陷性黄土地层,其具有土层结构性脆弱承重特点,在覆盖土层的自重应力及建筑物附加应力的综合作用下,土质受水浸湿后,土壤的结构性能被迅速破坏,土层会发生显著的附加下沉,其强度也迅速降低,从而引起建筑物的不均匀沉降。     

利用SBAS-InSAR技术分析西宁市地面沉降监测及驱动因素

地面沉降具有时间持续性与空间扩张性的特点,获取长时间序列、覆盖范围广及精度较高的地面沉降时空演化特征可以预防地面沉降造成的潜在危害。本文采用SBAS-InSAR技术,结合2017年4月—2021年2月的Sentinel-1A影像对西宁市城市地面进行沉降监测。研究结果表明,监测期间西宁市地表形变具有城区形变稳定、局部区域沉降明显及存在缓慢隆升区域的趋势;3处明显快速沉降区域(城西区的沉降区Ⅰ、城东区的沉降区Ⅱ和城北区的沉降区Ⅲ)的沉降速率约为20～35 mm/a;沉降的驱动因素为沉降区域的湿陷性黄土地层,其具有土层结构性脆弱承重特点,在覆盖土层的自重应力及建筑物附加应力的综合作用下,土质受水浸湿后,土壤的结构性能被迅速破坏,土层会发生显著的附加下沉,其强度也迅速降低,从而引起建筑物的不均匀沉降。     

附加约束条件的半自动复杂建筑物重建方法

在数字城市的快速发展进程中,三维城市建模成为时下研究的热点。本文基于倾斜航空摄影技术,在3ds Max技术平台上,研究了复杂建筑物三维建模方法。针对镂空形建筑物的特点,提出了通用可行的构建算法,同时针对各种复杂建筑物屋顶,提出了一种基于附加约束线三角构网算法,为快速复杂建筑物建模提供了新的思路。对于附加约束线三角构网算法,在量测建筑物时,只要采集的轮廓线及相关联的轮廓线足够完整,构建的几何模型细节将会更丰富,准确性也更高。该方法不仅避免了因为关联线采集不完整造成的碎面,而且减少了数据冗余,有效地提高了建模效率。     

Sentinel-1A数据及短基线集的昆明地面沉降分析

针对近年来昆明的城市建设、地下水抽取以及降雨量的变化对昆明地区的地面沉降造成巨大影响的问题,该文利用32景Sentinel-1ATOPS SAR影像基于短基线集技术获取2014-2017年昆明地表沉降信息,并结合城市建设资料、地质及水文资料以及气象资料对昆明沉降区的成因进行全面的分析。结果表明:昆明地表沉降空间特征明显不均匀,西山区和官渡区多处出现沉降,沉降最严重的是位于昆明新螺蛳湾国际商贸城地区。其沉降原因为地铁施工和大型建筑物和商业区建设造成土层变形引发地面沉降;地下水抽取导致地下水位下降以及第四系土体固结诱发地面沉降;6—11月丰富的降雨量有效地补充昆明地下水,使昆明地面沉降伴随降雨量呈现明显的季节非线性沉降。     

基于建筑荷载的城市地面沉降数学模型研究

在城市发展过程中,必须对其地面沉降状况进行实时监控,并对观测资料进行科学的分析,制定合理安全的防治措施,以确保城市的现代化进程。分析了建筑荷载对地面沉降的影响机理,探讨了地面建筑荷载的处理方法,根据分析结果建立了地面沉降的数学模型,并利用实测数据对所研究的模型进行分析验证,结果表明该模型有良好的拟合效果。     

高分辨率PS-InSAR在轨道交通形变特征探测中的应用

为了确保城市轨道交通的安全运营和可持续发展,将高分辨率PS-InSAR技术引入城市轨道交通的形变监测领域。以上海为例,分析了城市轨道交通网络专题的形变特征。首先,利用26景TerraSAR-X影像在上海开展高分辨率PS-InSAR沉降精细测量,得到轨道交通网络整体的沉降格局;然后,针对不同建成时期和建设形式的路段,分类探讨其形变特性及原因;最后,进行测量结果的精度验证。分析结果表明,快速的城市化发展建设已成为上海轨道交通沿线主要的沉降原因;不同建成时期和建设形式的路段表现出不同的形变特征,早期建设路段比晚期建设路段更稳定,高架路段比地下路段沉降速率更小;PS-InSAR与水准数据保持很好的一致性。证实了高分辨率PS-InSAR技术在城市轨道交通形变监测、管理维护和预警方面具有一定的可行性,可以为城市公共交通的规划和建设提供决策支持。通形变监测、管理维护和预警方面具有一定的可行性,可以为城市公共交通的规划和建设提供决策支持。     

利用两种时序InSAR技术进行地面抬升监测与研究

近年来，地面沉降监测与治理在防灾减灾方面受到政府重视，但是对地面抬升现象及机理少有研究。本文采用PS-InSAR和NSBAS两种技术，利用Sentinel-1影像升、降轨数据对淄博市4个市辖区进行形变监测，并通过资料分析该区域的地面抬升与煤矿开采情况的一致性。     

PS-InSAR和SBAS-InSAR技术对昆明主城区地面沉降监测的对比分析

以昆明主城区为例,分别利用PS-InSAR和SBAS-InSAR技术对2014—2017年间29景升轨Sentinel-1A数据进行沉降监测,对比两种技术得到的沉降结果,进行剖面图分析与时序分析。结果表明,PS-InSAR和SBAS-InSAR技术监测结果具有一致性、相关性和可靠性。研究发现,昆明市沉降漏斗主要位于居民区、地铁、道路、高速公路以及滇池等区域,最大年沉降速率可达-39.580mm/a,累积沉降量达到85mm。研究表明,昆明主城区地面沉降主要由于近几年城市和轨道交通建设的飞跃发展,导致居民区和交通网络密集,地面载荷增加,地下隧道开挖与地下水开采等原因引起地面软土地层下沉。     

基于建筑物地表沉降数据的变形预测方法比较

为了研究隧道周边建筑物地表的变形,本文根据京东方蒸汽管道工程隧道开挖过程中周边建筑物地表的沉降观测数据,利用二次指数平滑法和灰色系统法建立数学模型,分别对建筑物地表做变形预测,并对预测结果进行分析和对比,结果显示二次指数平滑法的预测精度更高。对于隧道周边建筑地表沉降的预测二次指数平滑法效果更好,比较符合实际变形曲线,相对来说是一种较好的变形预测方法,为隧道的开发过程中防止安全事故的发生、避免经济损失和人员伤亡提供一种参考方法。     

An iterative PS-InSAR method for the analysis of large spatio-temporal baseline data stacks for land subsidence estimation

South-west of Tehran, the capital city of Iran, is subjected to a high deformation rate due to excessive groundwater extractions. Persistent Scatterrer SAR Interferometry (PS-InSAR) technique is used to monitor Tehran’s deformation. Three time series data including two Sentinel-1A (S-1A) spanning from 2014 to 2017, and an ENVISAT-ASAR data stack spanning from 2004 to 2010, are analyzed. The PS-InSAR technique does not perform well on ENVISAT-ASAR due to poor selection of PS points induced by large perpendicular baselines and strong temporal decorrelation of the dataset. In this paper, a novel Iterative PSI method (IPSI) is proposed to increase the PS points which are lost in PS-InSAR technique because of the unsuccessful derivation of the absolute phase value due to an integer ambiguity. The method selects PS points based on simultaneous analysis of their amplitude and phase. Results demonstrate that the density of PSs has been increased by about 4.5 times. Line of Sight (LOS) velocities obtained from both S-1A and ENVISAT-ASAR data analysis are highly compatible with each other, indicating the reliability of the both applied methods. The maximum cumulative displacements are estimated as 39.6 cm and 88.4 cm for Sentinel-1A and ENVISAT-ASAR datasets respectively. Moreover, the subsidence area has grown in the period between the data acquisition time. The methods are successfully validated by subsidence rates obtained from precise leveling and GPS observations.     

联合InSAR技术和地质数据反演普宁城区的地表沉降特征

地表沉降是全球性的地质灾害之一,地表的迅速沉降会导致地表塌陷,从而破坏地下管道及地表建筑,最后造成巨大的经济损失甚至人员伤亡。我国地下工程及地表建筑扩建规模较大,这种地质灾害问题尤为突出。目前,监测地表形变的方法有很多,如水准测量、GPS、InSAR技术等。但通常情况下这些技术只能对地表的高程变化进行定量分析,而无法寻找灾害发生的诱因,缺少对地表沉降时空特征的定性分析。本文以广东普宁地区为例,将InSAR技术与该地区的水文地质特征相结合,从而实现对地表沉降监测从数据采集、处理到成因分析的整个流程的把控。InSAR技术可以验证地质特征的合理性,而地质特征又可以对监测范围及监测周期进行更科学的指导。本文通过这种分析方法,既调查出普宁城区的沉降区域,又对其背后成因进行了系统性的分析,为后续的防治措施及国土空间规划提供了更科学的指导。     

高层建筑沉降监测与灰色预测

高层建筑在施工期间,随着主体荷载的增加,必然造成主体不规则下沉。而建筑物的整体稳定性是确保建筑结构稳定的必要条件,其局部不均匀沉降可能导致建筑物发生倾斜。为了确保建筑物的正常施工及安全使用,对高层建筑进行沉降监测和变形趋势预测是非常必要的。因此,本次应用二级水准测量方法定期对某高层建筑进行沉降监测,对监测成果进行了细致分析,并用灰色系统理论对沉降趋势进行了预测。监测和预测结果表明,所建高层建筑沉降规律正常、稳定性良好,从而为类似条件下的高层建筑的安全施工与管理提供了重要参考依据。     

利用Sentinel-1 SAR数据及SBAS技术的大区域地表形变监测

雷达干涉测量技术为地面沉降高精度快速准确监测提供了新的手段。对于数万平方千米的大范围地面沉降，要求测量手段不仅具备高精度，还要具备大范围同步测量的能力。为解决这一问题，本文提出了利用Sentinel-1数据结合SBAS技术的监测方法，首先对黄河三角洲区域进行形变监测，然后利用CORS数据进行验证，最后对地面沉降的时空分布情况进行分析。该研究证明了采用该方法对大区域形变监测的适用性，为该区域沉降预防和治理提供了重要依据。