用重力测量技术观测城市地表下沉的实验研究

本文用重力测量技术对城市地表下沉进行了实验研究,从2016年3月到2017年5月在武汉市内地表下沉较大的部分城区进行了7期流动重力观测实验,并用D-InSAR观测的垂向位移进行了验证.数值结果表明重力观测每期整网平差后点值平均精度都小于10×10^-8 m·s^-2,说明采用重力观测能在城市内获得高精度的区域重力变化.第7期相对于第1期的结果与D-InSAR在大致相同时间段内地表垂直位移结果比较表明,重力增加的大部分区域与D-InSAR观测到的地表下沉区域相一致,说明这些区域的重力增加主要是由地表下沉引起的.从第2到7期相对于第1期的重力变化说明在近12个月的时间内测区最大重力变化约40×10^-8 m·s^-2,且局部区域的重力值是逐渐增加的,说明地表下沉是持续进行的.本实验结果说明重力观测技术能为城市地表下沉提供重力观测约束和机制解释.

基于PS-InSAR技术的南宁地表沉降监测与分析

采用PS-InSAR技术处理44景COSMO-SkyMed卫星影像,获取南宁市建成区2013~2016年地表沉降形变信息;选取典型沉降突变区域进行实地调查,分析地表变形特征及原因,验证PS-InSAR技术监测结果的准确性。结果表明,研究区年平均形变速率范围为-7~5 mm/a;沉降突变点大多分布在青秀区、西乡塘区及兴宁区的绕城高速以内,其中青秀区新竹路与思贤路交叉区域、民族大道高速出入口区域地面沉降明显,平均形变速率超过-9 mm/a;结合工程建设资料、光学历史影像进行实地调查,结果与PS-InSAR监测数据反映的问题吻合较好。该研究可为地质灾害预测和防治工作提供新思路。

基于水准测量的太原市区地面沉降时空特征分析与模拟

利用山西省太原市区1989年~2013年期间的多次水准测量数据,使用SURFER软件绘制地面沉降空间插值图,对所绘制的插值图以及沉降数据进行了系统的计算与分析,得出每个阶段各个区域沉降的具体信息。结果表明:(1)整个研究期间,太原市区地面沉降漏斗逐渐变多且分散,漏斗面积迅速扩展;(2)2004年以后地面沉降区域南移,北部沉降基本停止,局部出现反弹,中部明显趋缓,南部则加剧发展,这与南部区域是太原市重点建设区有一定的关系;(3)通过观测数据拟合得到的沉降模型能够较好的预测沉降量。工程建设已成为太原市区地面沉降新的重要诱发因素,本文研究将为科学制定地表沉降控制对策提供参考。

PS-InSAR在南昌地表变形监测中的应用研究

利用2014-2018年覆盖南昌市区域范围Sentinel-1A卫星数据,采用PS-InSAR技术对南昌市主要的基础设施建设,如高铁、地铁、隧道、桥梁、高楼等地表形变情况进行计算、趋势分析与及时监测,为区域灾害提供预警与评估,及为地区规划与发展提供决策支持。PS-InSAR技术在地面沉降、自然灾害等地表形变监测方面已得到广泛的应用。就PS-InSAR在南昌地表形变监测的应用进行了探讨,并根据InSAR的特点,指出了InSAR的部分缺陷,给出了InSAR的使用局限以及今后的研究方向。

南水北调总干渠中线工程豫北段基础稳定性的InSAR时序分析

南水北调总干渠中线工程豫北段受矿区开采沉陷、区域地质构造活动及城市地下水开采沉降等多种威胁,区域地质结构稳定性较差.为了评估干渠沿线基础稳定性,为引水工程提供安全评价保障,以南水北调中线豫北段为例,利用2009年全年共9期ENVISAT ASAR雷达数据,采用二通加外部DEM的D-InSAR数据处理算法和“相位累积式”干涉测量甄别大气影响,采用“相邻重访周期式”干涉测量减小时间退相干影响,获得了沿线126km渠段、33个监测点在2009年8个时间段的时序差分形变相位图像;提取了不同时期采矿、地下水开采造成的地面沉降区及沉降幅度信息;评价了区域活动构造及稳定性.研究表明：研究渠段全线有不均匀下沉,350d累积最小下沉量为-33mm,最大下沉量为-73mm.年下沉速率0.34～0.76m/a,年平均下沉速率0.53m/a.监测点下沉总体符合指数分布,平均相关系数R2=0.741 8.根据监测点下沉拟合曲线预测,调水于渠多数段落基础下沉趋稳;南水北调中线工程豫北段受多种因素叠加影响,总体基础稳定性较差,地质构造活动、城市地表沉降为主要影响因素,基础施工为次要影响,矿区开采沉陷对基础失稳未见直接相关性.

PS-InSAR技术的昆明地表沉降特征提取与分析

针对昆明2015—2017年可能存在的地表沉降问题,该文通过永久性散射体干涉技术和GIS方法,利用34景Sentinel-1时序降轨数据,揭示了昆明市城区地表沉降的空间分布特点和变化规律,并从地质、水文、人为等方面分析了成因和影响因素。研究结果发现,昆明市城区地表整体存在形变,平均速率在±10mm/a之间。以渔户村、广卫村和洪家村为中心形成了3个面积较大的沉降带,分布在靠近滇池北岸的南市区,而西北方向的普吉片区和环城西路附近的棕树营片区是本次研究中发现的两个新沉降点。