基于双极化时序InSAR技术的地表形变监测

针对时序干涉测量(Time-series Interferometric Synthetic Aperture Radar,TS-InSAR)技术在相干性较差地区监测结果不佳的问题,从极化数据的角度对传统TS-InSAR方法进行改进。实验选取珠海市高栏港经济区作为研究区域,以47景含有垂直发射垂直接收模式(Vertical transmit and Vertical receive,VV)和垂直发射水平接收模式(Vertical transmit and Horizontal receive,VH)的双极化Sentinel-1A卫星影像作为数据源进行实验,并对实验结果进行验证分析。结果表明：采用双极化数据能够有效提高时序InSAR技术的监测质量;造成该地区沉降的原因是地质条件和填海工程。该研究可为地区沉降监测和防治提供理论依据。     

基于InSAR技术矿区地表形变的监测

合成孔径雷达干涉测量(interferometric synthetic apertture radar,简称InSAR)因具有全天候、连续获取信息和高空间分辨率的特点而被广泛应用于地学、海洋、资源探测及灾害监测等众多领域。在介绍InSAR技术获取地表形变信息基本原理的基础上,重点讨论InSAR技术在矿区地表形变监测中的的几个关键技术问题,包括SAR图像的获取和选择、SAR影像配准算法、水平地形效应的消除、相位解缠和数字高程模型的提取等,并结合国内外应用实例展望了发展前景。     

基于InSAR技术的地表形变监测与影响因素分析

地表形变引发的地质灾害屡见不鲜,尤其是在城市区域,其严重阻碍了城市化的可持续发展。为了评估城市地表形变引发地质灾害的风险,高时间空间分辨率的地表形变监测分析变得尤为重要。本文基于2019年1月至2021年1月的Sentinel-1A卫星影像,利用SBAS-InSAR以及PS-InSAR技术获取南昌市地表形变的时间序列,并结合小波周期分析和灰色关联度分析评估形变区域与气候环境的相关性。研究表明,南昌市的中心城区受到城市建设和黏土层厚度的影响,表现出大范围的沉降信号;东南部的农业生态地区由于地下水的补充而表现出抬升的信号。周期分析进一步表明南昌市地表形变皆受降水量变化的影响。本研究结合外部数据,从多个角度考察了地铁线路在变形幅度较大的地区发生沉降灾害的可能性,为防灾减灾提供参考。     

结合DInSAR和MAI-InSAR的矿区地表沉降监测

基于两景Sentinel-1A影像,利用DInSAR技术和MAI-InSAR技术分别获取了1309工作面的地表沉降形变场,并与实测值进行对比。结果表明:在下沉量较小的沉降区域,DInSAR技术与MAI-InSAR技术均能实现较高精度的沉降监测。DInSAR监测值和MAI-InSAR监测值与实测数据之间的绝对平均误差分别为0.0098 m和0.0091 m,结合DInSAR技术监测结果和MAIInSAR技术监测结果的监测值与实测数据之间的绝对平均误差为0.005 m。利用MAI-InSAR监测结果对DInSAR监测结果进行补充,获得了更高精度的地面沉降监测值,表明DInSAR技术用于开采沉陷监测是可行的,MAI-InSAR技术能够结合DInSAR技术为地表沉降监测提供更高的精度。     

北京大兴国际机场及周边交通干道形变时序InSAR监测

北京大兴国际机场作为国际航空综合交通枢纽,开展其周边地面形变及主要交通干道的稳定性监测,对保障机场的正常运营至关重要。利用2019～2020年覆盖北京大兴国际机场的42景升轨和35景降轨Sentinel-1影像,采用StaMPS技术对机场周边地面沉降及主要交通干道稳定性进行了监测。结果表明:Sentinel-1升、降轨监测结果具有很好的一致性,90%以上的公共像元形变速率差值的绝对值小于8 mm·年^-1; 机场西部(西胡林村、十里铺村和辛安庄村附近)、机场北部(西里河村和祁各庄村附近)以及机场东北部(河北头村和西白塔村附近)地面沉降状况相对严重,局部地区年均形变速率超过-30 mm·年^-1; 形变时序结果显示在西胡林村、十里铺村和祁各庄村附近,地面累计形变分别达到了58、60和70 mm。通过提取北京大兴国际机场周围主要交通干道形变趋势分析可知,多条主要交通干道均存在不同程度的沉降趋势,存在潜在安全隐患,后续需要重点关注并持续监测。此外,对高架道路高度的反演结果显示,高架道路与周围部分地物在高度上形成鲜明对比,且与实际情况较为相符。     

基于InSAR的关闭矿井地表形变监测与分析

为了获取徐州东部矿井关闭后的地表形变,利用10景降轨ENVISAT影像和72景升轨Sentinel-1A影像,基于StaMPS技术通过时间域低通滤波、空间域高通滤波和三维解缠算法获取地表形变.监测结果表明:韩桥矿关闭后地表出现抬升,最大抬升速率为34.4 mm/a;旗山矿关闭后地表先下沉,而后抬升.通过对旗山矿关闭后地表抬升位置与时间分析可知,地下水回升方向为由北向南;对韩桥矿与旗山矿地表形变分析可知,徐州东部矿井关闭后地表形变规律可归纳为受采空区或地下水等因素影响地表先下沉,至相对稳定阶段(或不存在),再到地表抬升.结合韩桥矿地下水位分析可知,矿井关闭后由地下水回升引起的地表抬升存在大约1 a的时间延迟;地表抬升与地下水回升相关性较强,相关系数为0.98.     

基于InSAR的济宁矿区沉降精细化监测与分析

针对矿区沉降监测的需求,分析了雷达干涉测量(InSAR)技术在济宁矿区沉降精细化监测中的应用.分析了InSAR技术在矿区沉降监测中存在的技术难点,建立了适合于矿区沉降监测的InSAR实用化数据处理流程及方法,提出了由粗到精的精细化监测策略.以济宁矿区为实验区,采用L波段的PALSAR(phased array type L-band synthetic aperture radar)雷达数据和双轨法差分干涉测量方法,构建了6个干涉对,获取了矿区的InSAR形变图,得到了多个由于地下采煤造成的沉降漏斗;对其中的葛亭煤矿进行了精细化分析与解译,生成了矿区沉降的等值线图及三维形变图;采用精密水准数据对InSAR测量结果进行了可靠性及精度的验证.结果表明:L波段雷达数据和双轨法差分干涉测量技术非常适合矿区大形变的沉降监测,其监测精度可以达到厘米级.     

基于SBAS-InSAR的珠海市地表沉降监测

地面沉降是一种在自然或人类活动影响下,地下松散地层固结压缩导致的地面下沉的地质灾害,可引起建筑物倾斜和地基破坏.滨海城市甚至会造成海水倒灌,给生产和生活带来很大影响.本文使用2018年1月至2019年12月的57景Sentinel-1A卫星S AR影像,基于SBAS-InSAR方法对珠海市地面沉降进行了监测.结果表明,...     

PSDInSAR监测地表沉降算法及应用

PSDInSAR与传统的DInSAR相比,能够克服大气效应和失相关噪声的影响。介绍了PSDInSAR监测地表沉降的原理及方法,并利用覆盖上海地区的23幅ERS 1/2 C波段SAR图像验证了算法的有效性。理论分析与实验结果表明：利用PSDInSAR算法估计出的PS点线性形变速率与实际测量数据仅相差1.2717mm/a,沉降量变化趋势与实际资料的沉降统计结果高度吻合,说明PSDInSAR用于监测地表沉降算法可靠,结论合理。     

盾构隧道下穿深圳滨海大道地表沉降监测与控制

以深圳地铁二号线后—科盾构区间下穿深圳滨海大道为例,利用有限差分软件FLAC3D对隧道开挖进行数值模拟预测,通过模拟预测的结果对引起地表沉降的隧道开挖变形和开挖应力场进行分析,提出严格控制土舱平衡压力和盾构推进速度、加强对盾构掘进姿态的控制、严格控制注浆压力和注浆量等措施。对滨海大道上布置的2个点位沉降观测断面表明,地表沉降各项指标均在理想的控制范围内,并得出地表累计沉降最大值均发生在中轴纵线,且距盾构隧道中线最远的点累计沉降量最小等沉降规律。     

考虑人车安全的地表与管线沉降监测方法改进研究

地表与管线沉降是基坑监测的重要内容。目前沉降监测标多采用地面开孔后覆盖保护盖的做法,其孔洞可以容纳标尺以方便作业;但是保护盖需要制作、安装、维护,不仅提高了监测成本,而且一旦脱落或丢失都可能威胁行人或车辆安全。本文对监测标制作方法进行了改进,采用加长杆进行间接测量,从而实现减小孔径、免去保护盖的目标;对改进型监测方法与传统方法开展了对比实验,测试了新方法的监测精度和效率,评估了其安全性。研究结果表明:新方法能够满足规范要求,可降低成本、提高监测效率。     

超浅埋地下通道暗挖法施工地表沉降监测分析

以合肥市府广场地下通道工程为实例,对施工过程中地表沉降监控量测技术进行了详细介绍,并通过对施工阶段监测数据的分析,总结在浅埋暗挖法施工过程中沉降规律。所得监测数据和监测经验对合肥地区类似地下工程具有一定的指导意义。     

InSAR技术在形变灾害监测中的研究进展

合成孔径雷达干涉测量技术(Interferometric Synthetic Aperture Radar,简称InSAR)应用于地面形变监测已经成为地质灾害研究的热点。介绍了InSAR的基本原理和数据处理流程,论述了InSAR技术的最新进展,结合国内外的应用和研究实例,指出了存在问题和应用前景。     

昆明机场高填方区分层沉降监测成果分析

在高填方工程中,施工过程中和施工完成后不同部位填筑体的沉降特性非常重要,会直接影响到后续工程的开工日期。为了分析填筑体内部的沉降特性,介绍了分层沉降监测装置的安装埋设及观测方法,结合昆明机场高填方区分层沉降监测数据进行了沉降原因分析,最后采用双曲线模型及对数曲线模型对沉降监测成果进行了沉降预测分析。结果表明:引起填筑体分层沉降的主要因素为填料类型及填筑工艺;双曲线模型及对数曲线模型用在高填方分层沉降预测中是可行的,且预测精度良好。     

时序分析法在岩层与地表移动中的应用

将多次观测得到的岩层与地表移动变形值看成是一系列时刻得到的时间序列,采用时序分析方法对其进行模型识别、参数估计及预测预报．并通过工程实例对该方法进行了初步检验．     

高层建筑沉降监测与分析

介绍了某高层建筑沉降监测技术方案和数据处理方法，总结了该建筑沉降变化规律，分析了产生沉降变形的原因，进行了沉降预报，提出了治理方案，该方案对其它建（构）筑物的沉降监测，建筑设计，施工与管理有一定的参考价值。     

西安地铁隧道穿越饱和软黄土地段的地表沉降监测

以西安地铁一号线朝阳门站—康复路站区段饱和软黄土地铁隧道为研究对象,通过施工期现场地表沉降变形监测,分析了在饱和软黄土特殊地层条件下隧道浅埋暗挖法施工引起的该区段地表沉降变形规律以及地表沉降槽分布特征。结果表明:在饱和软黄土隧道开挖时,随着掌子面的推进,隧道顶地表沉降可分为沉降微小阶段、沉降显著发展阶段、沉降缓慢阶段和沉降稳定阶段; 单线隧道开挖后的最大地表沉降量为18.89 mm,双线隧道开挖后的最大地表沉降量为36.4 mm; 已开挖隧道对围岩土体的扰动作用使得后开挖隧道的地表沉降发展较大; 双线隧道的地表沉降槽宽度接近单线隧道沉降槽宽度的2倍,因此可以将其近似为单线隧道地表沉降槽宽度与双线隧道轴线中点距离之和; 单线隧道开挖后地表沉降槽宽度为8.4～9.3 m,双线隧道开挖后地表沉降槽宽度为16.2～17.5 m; 隧道开挖施工的沉降槽宽度参数为0.435～0.467,单线隧道开挖后的地层损失率为0.765%～1.324%,双线隧道开挖后的地层损失率为1.231%～2.200%。     

高层建筑物的沉降监测与沉降量预估

稳定、均匀的沉降是高层建筑物安全使用的必要保证,因此分析沉降原因,严格遵守沉降观测相关要求及过程,并获得精确的实测资料是非常重要的。在加荷稳定后,地基沉降呈双曲线发展,现对双曲线函数进行平移．并结合数值计算对沉降进行预测,经实践证明,其结果接近实测值。     

特厚冲积层失水溃砂现场处置及地表沉降监测研究

为解决李粮店煤矿特厚冲积层突发涌水、溃砂造成的地面快速下沉问题,采取井筒紧急填沙、注水的处置措施,持续监测受影响区域的地表沉降,有效地减缓了地表下沉。研究结果表明:处于特厚冲积层层位的井筒内壁发生涌水、溃砂灾害时,对矿井井筒进行充填和水体回灌可以有效地遏制地表沉降;沉降范围以出水点为中心,向四周方向近似呈圆形沉降发展,最大下沉值为2.7 m,沉降面积约为121 853 m~2,周长约为1 455 m;失水地表沉降没有影响到煤矿附近高铁和高速的安全运行。     

盾构引起地表沉降预测模型与影响因素分析

以武汉地铁四号线某区间隧道作为研究对象,对该盾构区间隧道所获得的地表沉降监测数据进行分析和处理。对地铁隧道引起的地表沉降规律进行了深入的分析,探讨了建筑物与隧道轴线的距离、隧道埋深等因素对地表沉降的影响。结果表明,建筑物和隧道轴线的距离L与隧道直径D的比值大于3.21时,建筑物对地表沉降的影响较小,比值小于3时,地表沉降急剧增大,其中,比值在1~3之间,将导致明显的建筑物倾斜,比值接近于零时,建筑物呈现整体下沉趋势。最后,基于Peck公式,提出了实用的沉降分析模型,并将其应用于工程实例,验证了预测模型的有效性。