科技形变资料的管理模式

科学的进步使地形变监测事业得到长足发展，市场经济的繁荣催生出形变监测行业独有的管理之道。形变监测行业是个介于科研、IT及服务行业三者之间的特殊行业，因此，它的发展必须具有一定的科学性、前瞻性和服务性。     

星载合成孔径雷达差分干涉测量(D-InSAR)技术在形变监测中的应用概述

本文综述了地球表面形变的主要类型(包括开采沉陷、地表沉降、地壳运动、地震形变、火山运动、冰川运动及山体滑坡等)及其在我国的分布状况，结合合成孔径雷达干涉测量(包括InSAR及D-InSAR，统称InSAR技术)的技术原理及特点，介绍了国内外InSAR技术近年来在形变监测领域的应用与发展。通过与传统形变监测及GPS监测技术的对比后指出，由于InSAR特有的技术特点，使其在各类形变监测应用中具有传统方法无可比拟的技术优势，必将对形变监测的发展起到极大的推动作用。     

A Warning System for Stromboli Volcano Based on Statistical Analysis

In this paper we describe a warning system based on statistical analysis for the purpose of monitoring ground deformation at the Sciara del Fuoco (Stromboli Volcano, Sicily). After a statistical analysis of ground deformation time-series measured at Stromboli by the monitoring system known as THEODOROS (THEOdolite and Distancemeter Robot Observatory of Stromboli), the paper describes the solution adopted for implementing the warning system. A robust statistical index has been defined in order to evaluate the movements of the area. A fuzzy approach has been proposed to evaluate an AI (Alarm Intensity) index which indicates the level of hazard of the Sciara del Fuoco sliding.     

基于Sentinel-1 SAR数据的黑河上游冻土形变时序InSAR监测

多年冻土活动层变化导致冻土区大范围地面变形,严重破坏区域内基础设施和水文地质条件,亟需加强活动层季节冻融过程的观测研究.本文提出一种基于分布式目标的小基线集时序InSAR(DSs-SBAS)的冻土形变监测方法.该方法采用分布式目标提取和特征值分解算法,并结合基于地温-形变约束关系的参考点选取新策略,提高了冻土形变监测结果的时空分辨率和可靠性.以祁连山黑河西支源头的野牛沟为研究区域,通过对27景Sentinel-1SAR影像进行时序InSAR分析,获取了2014-2016年该区多年冻土的形变时间序列和年均形变速率,并利用Stefan模型联合地温数据估算其季节性形变幅度.实地踏勘和结果分析表明:(1)研究区大部分多年冻土处于稳定状态(-1.0^+1.0cm·a^-1),在地形陡峭的南坡边缘及含冰量丰富的野牛沟河上游两侧沟底部分区域存在较大形变;(2)区域内冻土形变时间序列呈现年周期变化,冻土冻融形变存在季节性周期形变和季节性波动下沉两种形变特征,形变幅度和速率最大可达6.0cm和-3.0cm·a^-1;(3)不同区域的活动层冻结/融化始日和冻土形变存在明显差异,主要和冻土地貌、土壤类型以及活动层厚度有关.本文提出的方法在青藏高原多年冻土区大范围冻融监测和活动层厚度反演研究方面具有很大的应用潜力.     

前兆定点形变观测数据噪声分析

地球物理研究表明,可以构造或选择合适的统计模型模拟观测噪声,从而了解噪声特性,获得噪声谱及其含量.对吉林省5个台站的倾斜观测共18个测项产出的时间序列进行噪声分析,结果表明,长期观测噪声可用带通噪声和随机游走噪声的组合模型模拟,短时间观测噪声可用谱指数介于-1至-2的幂律噪声模型模拟.该结论对定点形变观测噪声的认识、噪声源的研究以及地壳构造信息的提取具有参考意义.     

CFG桩基坑内施工对基坑周围环境稳定性的影响

在地下工程中,由于天然地基承载力不足,带有地下室的主体结构采用CFG桩复合地基。因为CFG桩长螺旋钻施工设备限制,地下室底板下的CFG桩必须在深基坑开挖一部分后进行施工。在某深基坑工程中,随着CFG桩的施工,基坑周围地表出现明显开裂现象。为探究其原因,结合该基坑工程实例,利用FLAC3D软件,通过数值模拟分析考虑渗流作用下CFG桩基坑内施工对基坑周围地表变形的影响规律,并把计算结果同实际监测数据进行对比分析。研究结果表明:CFG桩在部分开挖基坑内施工的快速取土作用对基坑内被动土压力区产生扰动,削弱原有的被动土压力,导致基坑周围土体变形。基坑周围地表变形的影响范围超出2倍基坑深度的监测范围,因此,部分开挖基坑内施工CFG桩的基坑工程周围环境的监测范围应在满足国家规范要求的基础上适当增大。根据计算结果建议类似基坑工程监测范围距基坑边缘的距离采用基坑开挖深度与基坑底面以下CFG桩长之和。类似基坑工程设计应加大支护结构和止水帷幕深度,施工时从基坑内部向外部隔桩跳打,并适当增加工期,将有利于降低由于CFG桩基坑内施工对基坑周围土体的影响。     

卫星遥感技术在火山监测中的应用

作为一门新兴技术，卫星遥感已被有效地应用于火山活动监测、通过SAR(合成孔径雷达)和InSAR(合成孔径雷达干涉成像)资料可以监测火山地表形变、使用热辐射数据以及将遥感与其它技术相结合能够研究火山区的热活动和火山喷发物。在我国的火山监测中，广泛地应用卫星遥感技术是非常必要的。     

Ground deformation modeling of flank dynamics prior to the 2002 eruption of Mt. Etna

On 22 September 2002, 1 month before the beginning of the flank eruption on the NE Rift, an M-3.7 earthquake struck the northeastern part of Mt. Etna, on the westernmost part of the Pernicana fault. In order to investigate the ground deformation pattern associated with this event, a multi-disciplinary approach is presented here. Just after the earthquake, specific GPS surveys were carried out on two small sub-networks, aimed at monitoring the eastern part of the Pernicana fault, and some baselines belonging to the northeastern EDM monitoring network of Mt. Etna were measured. The leveling route on the northeastern flank of the volcano was also surveyed. Furthermore, an investigation using SAR interferometry was performed and also the continuous tilt data recorded at a high precision sensor close to the epicenter were analyzed to constrain the coseismic deformation. The results of the geodetic surveys show a ground deformation pattern that affects the entire northeastern flank of the volcano, clearly shaped by the Pernicana fault, but too strong and wide to be related only to an M-3.7 earthquake. Leveling and DInSAR data highlight a local strong subsidence, up to 7 cm, close to the Pernicana fault. Significant displacements, up to 2 cm, were also detected on the upper part of the NE Rift and in the summit craters area, while the displacements decrease at lower altitude, suggesting that the dislocation did not continue further eastward. Three-dimensional GPS data inversions have been attempted in order to model the ground deformation source and its relationship with the volcano plumbing system. The model has also been constrained by vertical displacements measured by the leveling survey and by the deformation map obtained by SAR interferometry.     

土石坝安全监测与有限元模拟

土石坝的安全监测包括两个部分,一是关于应力的监测,主要是孔隙水压力的监测;二是变形的监测,包括地表沉降、地基深层分层沉降、坝肩水平位移等.实际工程表明,土石坝在填筑施工中出现安全问题时,超孔隙水压力与坝肩水平位移会明显偏大,结合地表沉降与坝基深层位移监测结果能够对坝体施工安全有效预警.为研究土石坝坝体与软弱地基的沉降、...     

D-InSAR技术在矿山沉陷和地面沉降监测中的应用

差分雷达干涉(D-InSAR)测量技术,是合成孔径雷达(SAR)卫星应用的一个拓展。雷达图像的差分干涉图可用于监测厘米级或更微小的地面形变,具有全天候、大面积监测地面沉降和矿山沉陷的优势,本文以武安矿山沉陷和沧州市地面沉降监测为例,介绍了这一新技术在灾害监测领域中的实际应用。