基于PS-InSAR的天津地区沉降监测及分析

城市地面沉降监测是保障城市安全建设和健康发展的重要手段之一,而传统的沉降监测方法无法大尺度反映地面形变信息。针对近几年天津地区出现大面积沉降现象,利用Sentinel-1A数据基于永久散射体干涉测量技术开展城区大范围沉降监测研究并分析了地面沉降原因。结果表明：近年来天津地区多处出现地面沉降,严重沉降区集中天津的武清区、北辰区以及郊区乡镇结合区域的王庆坨镇、胜芳镇、左各庄镇、静海镇以及大寺镇,其最大沉降漏斗位于王庆坨镇,沉降速率为-63.2 mm/a。经分析发现天津地面沉降与地下水过度开采、大型工业区的迁移和建设以及活动断裂带地质活动有关。     

基于Sentinel-1A数据的天津地区PS-InSAR地面沉降监测与分析

为有效预防地面沉降带来的灾害,利用2015年4月~2018年2月天津地区的24景Sentinel-1A数据,进行了永久散射体干涉测量处理,并使用高精度轨道数据和TanDEM-X DEM修正残差相位,提取了3 a的地面沉降结果,结合土地利用类型、水文、地质和交通等数据,分析了多处沉降地区的特征和形成原因,最后和小基线集方法的监测结果进行对比分析。结果表明:近3 a来天津城区沉降治理效果显著,平均沉降速率在8 mm/a以内,郊区沉降仍然严重,沉降速率在50~70 mm/a,沉降最为严重的区域为武清区王庆坨镇,3 a累计沉降量超过200 mm,并且有和其他沉降漏斗连成片的趋势。地面沉降发生的区域与地下水漏斗形成的区域基本一致,且两种方法得到的累积形变量差值95%在5 mm以内,说明本研究结果可以为天津市地质灾害防治提供数据支撑和决策依据。     

基于PS-InSAR技术的廊坊市地面沉降监测研究

随着城市化进程的加速发展,地面沉降危害不断加剧。以廊坊市城区为示范研究区,选取近5 a的ENVISat卫星ASAR数据,采用永久散射体干涉测量(PS-InSAR)技术,提取廊坊市城区2003~2007年时间序列地面沉降形变信息,并对廊坊市地面沉降空间分布特征进行初步分析。研究结果表明:廊坊市城区年平均沉降速率在-19.2~18.7mm/a之间变化,沉降中心主要分布在城区北部地区,对城市基础设施及施工建设产生严重影响。     

基于PSI技术的芜湖市地面沉降时空特征分析

城市的沉降监测有利于了解区域实时高程,可为地质灾害与防护部门提供数据依据,避免因高程损失而带来的地质灾害。基于2016年1月至2017年12月共22景Sentinel-1A干涉宽幅模式影像数据,利用永久散射体合成孔径雷达干涉测量技术以及合成孔径雷达差分干涉测量技术进行芜湖市地表形变监测,并分析研究区地面沉降的时空分布特征。空间上,阐述芜湖市地面沉降的整体格局,再以道路为专题,分析了道路的沉降分布格局。时间上,以时间为基线,逐月分析地面沉降部分在年内的具体变化。结果表明：空间上,芜湖市地面沉降主要集中在长江以东的范围,呈现出由西向东逐渐增加的趋势,长江以西呈现零星漏斗式沉降分布,其中,沉降累积量也与道路的密度与建设相关,道路汇集区与修建区域的沉降累积量较大;时间上,研究区整体沉降量各月变化较均匀,其中,沉降量变化范围在6月最大,10月与11月最小。     

基于PSI技术的芜湖市地面沉降时空特征分析

城市的沉降监测有利于了解区域实时高程,可为地质灾害与防护部门提供数据依据,避免因高程损失而带来的地质灾害。基于2016年1月至2017年12月共22景Sentinel-1A干涉宽幅模式影像数据,利用永久散射体合成孔径雷达干涉测量技术以及合成孔径雷达差分干涉测量技术进行芜湖市地表形变监测,并分析研究区地面沉降的时空分布特征。空间上,阐述芜湖市地面沉降的整体格局,再以道路为专题,分析了道路的沉降分布格局。时间上,以时间为基线,逐月分析地面沉降部分在年内的具体变化。结果表明：空间上,芜湖市地面沉降主要集中在长江以东的范围,呈现出由西向东逐渐增加的趋势,长江以西呈现零星漏斗式沉降分布,其中,沉降累积量也与道路的密度与建设相关,道路汇集区与修建区域的沉降累积量较大;时间上,研究区整体沉降量各月变化较均匀,其中,沉降量变化范围在6月最大,10月与11月最小。     

基于PSI技术监测上海市2009年～2010年区域地表沉降

采用振幅和相位联合分析的PS探测方法,以上海市作为实验研究区,进行PSI城市地表沉降监测并对成因进行了详细分析。实验结果表明:①由于大规模的城市建设、地下水开采、工业化生产和交通运输等活动,研究区内最大沉降速率达-47mm/年,平均沉降速率达-16.96mm/年,地表沉降比较明显。②2008年以前的沉降中心得到有效控制,现阶段有3个沉降中心较为明显,即罗泾镇宝山工业园区,平均沉降速率为-29.8mm/年;虹口足球场,平均沉降速率为-24.58mm/年;闵行经济技术开发区,平均沉降速率为-32.2mm/年。③地表沉降随着城市建设的发展向北、南、西南、东南逐步扩展。④水准数据验证了监测结果,精度可达±6mm,表明PSI技术在城市地表沉降监测中具有很大的优势。     

利用Sentinel-1A合成孔径雷达干涉时间序列监测陇东地区地面沉降变形

基于覆盖陇东地区同一轨道的97景Sentinel-1A卫星影像,在ISCE和StaMPS数据处理平台上利用PS-InSAR技术进行叠加数据处理,获得研究区自2014年10月至2019年5月的年平均地表LOS向形变场,并对形变场结果进行二维网格滤波处理,获取沉降中心的变化特征。研究结果表明：陇东地区主要存在两类形变,一类是由构造活动引起的地表形变,主要分布在海原断裂与六盘山东麓断裂转换区附近,跨海原断裂年平均形变约为1 mm/a,而六盘山东麓断裂附近断层无明显变形,鄂尔多斯块体内部变形微弱;另一类则是由人类工业活动,如煤矿开采、地下水开采活动等导致的地表沉降,主要影响区域为华亭矿区和宁正矿区,均呈现漏斗状沉降形态,年均最大沉降分别约为8 mm/a和30 mm/a。     

基于SBAS-InSAR技术的围填海区域地面沉降监测

以围填海活动为代表的沿海快速城市化过程,是引起地面沉降的重要影响因素之一.研究聚焦沿海围填海活动热点区域广州市南沙区,使用2015年6月～2018年4月共34景Sentinel-1数据,应用SBAS-InSAR技术,揭示了南沙区在研究时段内地面沉降的时空变化格局及演变特征.结果表明:①南沙区整体呈现持续沉降的趋势,沉降...     

Sentinel-1A TS-DInSAR津冀核心经济区广域地表沉降监测与分析

津冀地区位于华北平原,严重的地下水开采导致地表沉降十分显著,开展广域沉降监测具有重要的现实意义。以2016年2月至2018年11月获取的59幅Sentinel-1A SAR影像为数据源,采用相干点目标分析(IPTA)方法对该区域开展沉降监测,采用大量水准数据验证监测结果精度,基于验证后结果对研究区域沉降时空分布特点进行详细分析和解释。与水准数据对比,Sentinel-1A IPTA监测结果均方根误差(RSME)为±2.70 mm·a^-1。分析表明：研究区域内存在严重的不均匀地表沉降,最大沉降速率高达218.31 mm·a^-1。同时研究进一步表明Sentinel-1A时序差分干涉应用于广域地表沉降监测具有较高的精度水平和较好的应用潜力。     

基于SARscape的干涉叠加在地表形变监测中的应用

地表形变主要表现为地震形变、地面沉降、山体滑坡等,由InSAR技术发展而来的干涉叠加通过挖掘时间序列SAR图像获取mm级的形变信息。本文介绍了干涉叠加技术的基本原理和技术流程、基于永久散射体的方法,利用2008年～2010年的23幅Cosmo-skymed数据对北京奥林匹克公园内的主要区域进行了地表形变的监测。     

NOAA/AVHRR观测角影响纠正的一种方法

利用ＬａｎｄｓａｔＴＭ６热红外遥感数据定量反演了干旱地区的地表温度,研究结果表明,区典型地表覆盖类型的地表亮温比地表起初温度低０．４－１Ｋ,遥感反演的地面真实温度与当地３月下旬的实测温度误差在０．８Ｋ以下,这说明用ＬａｎｄｓａｔＴＭ６定量反演干旱区的地表温度是可行的。研究结果表明,地下水富集带地表温度具有异常现象,其地表温度比地表水体高５Ｋ左右,而比其它地表类型低７Ｋ以上,据此,可以利用热红外遥感     

Surface movements in Bologna (Po Plain — Italy) detected by multitemporal DInSAR

We studied the surface deformations affecting the southeastern sector of the Po Plain sedimentary basin, in particular the area of Bologna. To this aim an advanced DInSAR technique, referred to as DInSAR-SBAS (Small BAseline Subset), has been applied. This technique allows monitoring the temporal evolution of a deformation phenomenon, via the generation of mean deformation velocity maps and displacement time series from a data set of acquired SAR images. In particular, we have processed a set of SAR data acquired by the European Remote Sensing Satellite (ERS) sensors and compared the achieved results with optical levelling measurements, assumed as reference. The surface displacements detected by DInSAR SBAS from 1992 to 2000 are between 10 mm/year in the historical part of Bologna town, and up to 59 mm/year in the NE industrial and agricultural areas. Former measurements from optical levelling referred to 1897 show 2-3 mm/year vertical movements. This trend of displacement increased in the second half of the 20th century and the subsidence rate reached 60 mm/year. We compared the more recent levelling campaigns (in 1992 and late 1999) and DInSAR results from 1992 to 1999. The standard deviation of the difference between levelling data, projected onto the satellite Line Of Sight, and DInSAR results is 2 mm/year. This highlights a good agreement between the measurements provided by two different techniques. The explanation of soil movements based on interferometric results, ground data and geological observations, allowed confirming the anthropogenic cause (surface effect due to the overexploitation of the aquifers) and highlights a natural, tectonic, subsidence.     

基于NPSI方法的西安市地裂缝灾害链地表形变监测与演化态势分析

受构造背景、地下水采掘、活断层等因素的综合作用,西安市地裂缝于近年间不断加剧,引发多处不均匀地表沉降,并演化为对地表及地下建筑物均有强烈破坏作用的城市地质灾害链。为探明西安市地裂缝灾害链区域近年间的地表沉降态势、辨析不均匀沉降与地裂缝发育的联系,引入在城市地表形变监测精度和可靠性方面具有显著优势的网络化永久散射体时序雷达干涉测量（NPSI）方法,以2017年3月至2018年3月间成像的15期Sentinel-1A卫星SAR影像为数据源针对西安地区开展了时序监测分析,结合水准测量数据验证发现NPSI监测结果的精度达到 ±4.75 mm。实验结果表明：西安市地裂缝正向西南郊发育,地下水采掘及地上地下工程的建设在地裂缝发育趋势下加剧了不均匀沉降灾害,在形成地裂缝灾害链的鱼化寨、电子城、曲江新区以及地铁3号线等危害严重区域需要实时监测地裂缝发育趋势,并合理规划地下水开采及工程建设活动。相关研究结果可为路政、城建等部门的业务工作及相关研究提供参考信息。