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。     

山西清徐地裂缝形变的InSAR监测分析

山西清徐地裂缝是近年汾渭盆地中活动最为剧烈的地裂缝之一,对耕地、道路和建筑物均造成了严重的破坏。为了监测该地裂缝的活动特征并推测其活动原因,采用差分合成孔径雷达干涉测量技术对该区域的地表形变进行了面状监测。由于受农田覆盖导致的严重时间去相干的影响,本文采用2007年时隔仅为70d的两景Envisat ASAR数据进行了解算,获取了该时间段清徐地区的整体地表形变,特别是清徐地裂缝两侧的形变梯度信息。结果显示: 清徐地裂缝南侧有一个长轴约为2km的地面沉降区域。进一步通过两条平行于地裂缝的剖线和多条垂直于地裂缝的剖线对该地裂缝形变的空间特征进行了分析,结果显示: 清徐地裂缝南侧为主要的形变区域,地裂缝最大的影响宽度达100m,而且地裂缝的不同地段的活动强度也不同, 70d的最大差异形变达5cm。从地裂缝与断裂的空间来看,该地裂缝位置受到交城断裂的控制,而推测近年地裂缝的异常活动则源于地裂缝南侧沉降中心的出现。     

基于合成孔径雷达干涉测量技术的地面沉降研究综述

综述了合成孔径雷达干涉测量(InSAR)技术的研究现状及其在监测地面沉降方面的优势和缺陷.与传统监测方法相比,InSAR技术在地面沉降监测方面主要具有全天候、大范围、高分辨率、高精度等优势,但在实际应用中则会产生去相关问题.探讨了利用该技术监测地面沉降的发展方向,认为应将InSAR与GPS及传统的水准测量等方法结合使用,合理利用各技术之间的互补性.     

渗透变形引起的西安地面沉降地裂缝研究初探

西安地区地裂缝成因有构造说、地下水过量开采说和综合说。通过关中城市群地质环境监测网建设,对西安鱼化寨地面沉降和地裂缝的最新调查发现,自备井附近管涌流砂现象普遍,是引起地面沉降地裂缝主要原因。认为超大的水力坡度产生的渗透力引起渗透变形,渗透变形造成潜蚀涌砂,进一步使部分含水层骨架压密变形,部分疏干形成复合层,弱透水层释水变薄压密,成为引起地面沉降和地裂缝的主要因素,并系统总结渗透变形引起的地面沉降地裂缝发展模式。研究成果为西安地区地面沉降地裂缝的发育机理提供了新思路,进一步明确了地面沉降地裂缝的防控方向。     

西安地裂缝与地面沉降分析

西安城区存在十多条规模不一的地裂缝,地裂缝两侧地面存在不同程度的沉降。随着地面沉降的加剧,给周边的建筑物、城市道路、市政管道设施等都带来了不同程度的影响和破坏,对城市建设的发展带来了诸多不利因素。西安地区地裂缝的发育和地面沉降的加剧,除了西安地区的地质构造因素外,另一个主要原因是人为过量汲取地下水所致。所以,对地裂缝的防治除了采取一些被动措施,如建筑物规划时应避让地裂缝、地裂缝附近的建筑物均应采取必要的结构措施等外,我们还应采取积极的防治措施,即严格控制深层承压水的开采量,以减小地裂缝两侧地面的沉降速度和沉降量,从而降低地裂缝的危害程度。     

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。     

西安地面沉降与地裂缝关系的量化分析

本文采用灰色动态关联时序分析模型,定量地分辨出由地裂缝活动引起的垂直位错及过量开采地下水引起的下沉量在西安地面沉降量值中各自所占比例,从而为制订合理的管理控制对策提供了地质依据,具有明显的社会效益和经济效益。     

西安地裂缝与地面沉降灾害经济损失评估

为了深入分析西安地裂缝与地面沉降灾害致灾特点及定量评价其经济损失,在中国地质调查局于2004-2006年开展的西安地区地裂缝与地面沉降调查所取得的成果资料基础上,通过综合分析研究得出,西安地裂缝与地面沉降的致灾特点具有直接性、三维破坏性、三维空间有限性、渐进性和持久性。采用终值法、影子工程法、统计推断法、重置成本法、建造成本或工程费用法、灾情对比法、间接损失与直接损失比例法和权重分解法评价得出地裂缝与地面沉降灾害在1976-2006年造成经济损失为117亿元,其中直接损失71亿元,间接损失46亿元。     

西安地裂缝活动特征及勘查思路探讨

西安地裂缝是在西安断陷构造活动和现代区域引张应力场的作用下，叠加了近期城市过量抽汲深层承压水等非构造因素引起的地表位移变化所致，成为人为因素加速构造地裂活动的典型代表，引起了各级政府以及国内外地学界的普遍关注。地裂缝所经之处，不仅造成地面地下建（构）筑设施严重毁损，而且给城市规划和建设带来了难以估量的经济损失，成为西安市最突出的城市地质灾害。笔者通过阐述西安地裂缝成生地质环境背景及其分布、时空运动规律、发育特征和形成机制，探讨了西安地裂缝勘查工作的思路、技术与方法。     

InSAR技术进步与地面沉降监测应用——中国科学院院士中国工程院院士李德仁教授接受本刊专访

2013年7月26日,上海市地质调查研究院副总工程师兼水土环境研究所所长王寒梅教授、上海市地质调查研究院总工程师办公室副主任兼《上海国土资源》编辑部主任龚士良教授专程赴武汉,拜访了中国科学院与中国工程院两院院士、武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室学术委员会主任李德仁教授,并代表《上海国土资源》期刊作了专题访谈。     

西安地面沉降及地裂缝阶段预测

地面沉降及地裂缝可视其为复合地质灾害现象。二者性质不同,但就其发展阶段或单旋回过程而言,皆可将其归并于有限系统。本文讨论了西安市小寨地面沉降带的地质背景,建立了泊松旋回预测方程,论证了二者的演化规律及其盛衰阶段。引入指数函数法,进行了沉降阶段的对比研究。根据历史记录,讨论了西安地裂缝兴衰与我国陆块板内地震活动的对应关系。     

临汾地面沉降数值模拟及其与地裂缝灾害关系研究

临汾市区是继西安、大同等地区之后又一地裂缝灾害比较严重的地区, 已经严重影响着临汾市经济的可持续性发展。经研究表明, 地下水超采为影响该区地裂缝灾害的第二大因子, 它是通过地面沉降来促使地裂缝的形成和发展。本文通过对临汾市区地面沉降进行数值模拟, 总结出了地面沉降的变化规律。分析认为, 地裂缝灾害的易出现部位为沉降梯度陡变带, 即沉降梯度最大处。     

西安地区地裂缝带黄土动力特性试验研究

汾渭盆地是我国乃至世界上地裂缝最为发育,灾害最为严重的地区。考虑到地裂缝灾害对场地条件的影响,尤其是对场地土体的动力特性及动力响应的影响,本文在等压固结条件下,对西安地区地裂缝带黄土进行不同围压下的固结不排水(CU)动三轴试验,获取动力学参数,在此基础上分析了地裂缝带黄土动剪切模量随动剪应变变化特征曲线以及阻尼比随动剪应变变化特征曲线,并对所获得实验曲线进行回归拟合,进而建立了地裂缝带黄土的等效黏弹性动力本构模型,为进一步分析场地土体的动力响应奠定基础。     

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)...     

GPS在西安市地面沉降与地裂缝监测中的应用研究

本文从GPS监测网的布网原则和设计方案出发,对GPS外业观测和内业数据处理中的关键技术进行了深入研究,提出了一套适用于大城市地面沉降与地裂缝灾害监测的作业方法和数据处理方案。通过西安地区地面沉降和地裂缝的GPS监测实践,证明了本文提出的监测网的布设原则、GPS外业施测和内业数据处理方案是切实可行的,并且通过GPS监测获取了西安地面沉降和地裂缝近期活动的有关数据信息,且其与精密水准结果具有很好的一致性。     

西安鱼化寨F4地裂缝地面沉降初步研究

基于以往学者主要从宏观上、大区域对西安地裂缝研究较多,具体某区域、某地段地裂缝研究较少。本文试图通过对小范围鱼化寨地段F4地裂缝和地面沉降的现场调查,查明了分布特征和分布范围;在空间的三维伸展状况、运动速率和变化规律;形成的环境地质条件;地裂缝两盘地下水的动态特征,渗透变形等;分析研究地裂缝和地面沉降的成因类型及其诱发因素。为今后小区域精细化地面沉降地裂缝专题研究及防治措施提供案例。     

地面变形分布式光纤监测模型试验研究

地面变形监测在防治地面塌陷、地面沉降和地裂缝等危害中有着极其重要的地位。本文采用气囊法对地面变形的发育过程展开了分布式光纤监测模型试验研究,详细介绍了分布式光纤监测的技术原理和试验方案,并对不同工况条件下分布式光纤监测结果进行了对比研究。研究结果表明:分布式光纤监测技术能够有效地捕捉不同条件下土体的变形情况,其马鞍型应变分布曲线能够清晰地定位底部拱形的形成区域以及地面变形可能发育的位置,该技术可应用于地面变形发育过程中土体的变形监测。     

广东省廉江市北部湾大道岩溶地面塌陷稳定性评价

北部湾大道位于灰岩分布区,灰岩为石炭系天子岭组,岩溶发育,表层被第四系冲积层覆盖,岩土稳定性较差。通过分析工程沿线地质环境条件,采用层次分析和模糊综合评判方法（AHP-FUZZY）对岩溶地面塌陷进行综合评判,并依据评判结果进行岩溶地面塌陷发育强弱分区,进而对未来岩溶塌陷发展趋势作出预测与评价。     

会宁县华家岭北麓岩溶水及基岩裂隙水水文地质特征

华家岭北麓地质构造条件复杂,主要控水构造为华家岭—暖泉大断裂,该断裂由一系列NW向雁行排列的逆断层组成。受断裂的影响,断裂带内岩石的裂隙、溶隙非常发育,为地下水的储存和运移提供了良好的空间。本文利用取得的勘查资料,对赋存于断裂带内的岩溶水及基岩裂隙水形成的地质背景、水文地质特征等进行了分析。     

宿州西水源地地面沉降不同时序InSAR监测对比分析

PS-InSAR和SBAS-InSAR技术被广泛应用于地面沉降监测。由于技术原理的不同,两种技术的监测精度会受到地物散射特性的影响。目前缺少针对两种技术监测精度在复杂地物散射特征区的差异性的相关研究。本文针对宿州西水源地水位降落漏斗所引发的区域地面沉降,分别采用PS-InSAR和SBAS-InSAR技术,利用2017～2020年38景Sentinel-1A数据,对宿州西水源地110眼水井为中心的周边20×20 km²范围内的地面进行沉降监测,以宿州市区光纤监测孔SK01实测数据来校正时序InSAR监测结果并将两种技术得到的监测结果进行对比。选取15号、48号、98号水井附近以及研究区内城市郊区与城市中心区特征点进行时序分析并在建筑密集区域进行精度分析。结果表明：研究区内两种技术的监测结果具有一致性和相关性。但是,在快速沉降区域,SBAS-InSAR技术解算鲁棒性更强,监测到了水源地西侧沉降漏斗的中心区域。在城市郊区地物散射弱区,两种技术监测结果的数值偏差较大。在城市中心区地物散射强区PS-InSAR可以从更小尺度反映建筑结构与周围环境的沉降差异。相比之下,PS-InSAR更适合于研究城市中心区建筑结构与周围环境的沉降差异,SBAS-InSAR更适合于研究城市郊区分辨率较低的大规模变形趋势。