基于SBAS-InSAR技術(shù)的成都市平原區(qū)地面形變監(jiān)測(cè)研究

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摘 要：伴隨大量城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、地下空間開發(fā)、地下資源利用等項(xiàng)目實(shí)施，與之密切相關(guān)的地面形變問題不斷出現(xiàn)且有加強(qiáng)趨勢(shì).為研究成都市平原區(qū)地面形變具體情況，監(jiān)測(cè)潛在的地面塌陷與沉降區(qū)域，基于Sentinel-1數(shù)據(jù)，采用短基線集干涉測(cè)量（SBAS-InSAR）方法獲取了成都市2021年1月至2023年6月平原區(qū)地表形變，利用同期水準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了精度和可靠性評(píng)定.結(jié)果表明，形變區(qū)形變速率絕對(duì)值大于10 mm范圍占研究區(qū)面積的0.84%，研究區(qū)大部未發(fā)生明顯形變，形變區(qū)占比較小且形變量不大.結(jié)合光學(xué)影像和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地核查分析，城鎮(zhèn)的建設(shè)和施工和土地整理等是現(xiàn)階段監(jiān)測(cè)引起地面形變的主要因素，未監(jiān)測(cè)到因地面塌陷與沉降引起的地面形變.

關(guān)鍵詞：SBAS-InSAR；地面形變；監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)

中圖分類號(hào)：P642.26 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 引 言

地面形變會(huì)引發(fā)地面塌陷、地面沉降等嚴(yán)重的地質(zhì)環(huán)境問題［1］.近年來，成都市“東進(jìn)、南拓、西控、北改、中優(yōu)”城市空間發(fā)展戰(zhàn)略等一系列規(guī)劃的實(shí)施，地鐵交通網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)［2-3］，地下工程的建設(shè)和地下資源的開發(fā)，加速了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，方便了居民的生活.但是一系列的工程建設(shè)活動(dòng)導(dǎo)致地面形變不斷出現(xiàn)且有加強(qiáng)趨勢(shì).地面形變所引發(fā)的地面沉降和崩塌嚴(yán)重地影響人們的生命財(cái)產(chǎn)安全.地表形變是地下巖土層運(yùn)動(dòng)在地表上的具體呈現(xiàn)，雖然地表形變導(dǎo)致地面沉降和崩塌的過程十分緩慢，但是一旦發(fā)生便難以恢復(fù)，可能造成嚴(yán)重的后果［4］.隨著城市化進(jìn)程的不斷加深，城市界面的不斷更新，各種工程活動(dòng)的頻繁出現(xiàn)，這些城鎮(zhèn)建設(shè)和工程施工將會(huì)導(dǎo)致地面形變的產(chǎn)生，嚴(yán)重時(shí)可能引發(fā)地面沉降和地面崩塌等地質(zhì)災(zāi)害.

目前，成都市的地災(zāi)隱患主要集中在西部龍門山和東部的龍泉山地區(qū)，主要依靠群測(cè)群防等方式進(jìn)行點(diǎn)位上的地災(zāi)防災(zāi)工作.成都市西部龍門山和東部的龍泉山地區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害主要類型為滑坡、泥石流和崩塌這3種形式.對(duì)于成都市平原區(qū)的大范圍整體地面形變而可能引發(fā)的地面沉降和地面崩塌等地質(zhì)災(zāi)害，缺少相關(guān)的研究工作.傳統(tǒng)的地面形變監(jiān)測(cè)手段如水準(zhǔn)測(cè)量、全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）測(cè)量等，這些監(jiān)測(cè)技術(shù)主要針對(duì)小范圍內(nèi)的地面形變監(jiān)測(cè)，受到地質(zhì)條件、地物特征和地貌環(huán)境的差異，不能及時(shí)有效地對(duì)成都市平原區(qū)進(jìn)行大范圍的地面形變監(jiān)測(cè)［5］.合成孔徑雷達(dá)干涉測(cè)量（D-InSAR）技術(shù)［6-8］是最近發(fā)展起來的一種遙感技術(shù)，對(duì)比原來的監(jiān)測(cè)方法，其具有監(jiān)測(cè)范圍廣、精度高、全天時(shí)、損耗低等優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)成為城市地表沉降監(jiān)測(cè)和災(zāi)害隱患點(diǎn)識(shí)別的主要方法之一.短基線集干涉測(cè)量（SBAS-InSAR）是基于D-InSAR技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的技術(shù)，其避免了時(shí)空失相干和大氣延遲的不利影響，能夠有效地克服D-InSAR對(duì)于影像數(shù)量要求高的限制［9］.目前，已有大量通過SBAS-InSAR技術(shù)對(duì)城市地表形變進(jìn)行監(jiān)測(cè)研究的成功案例，研究結(jié)果都表明該技術(shù)可以獲得大范圍、高精度的長(zhǎng)時(shí)間序列地表形變監(jiān)測(cè)結(jié)果［10-11］.本文為了研究成都市平原區(qū)地面變形的整體情況，分析可能產(chǎn)生地面變形的具體原因，采用SBAS-InSAR技術(shù)對(duì)研究區(qū)開展地面變形監(jiān)測(cè)工作，為成都的城市建設(shè)和發(fā)展提供安全的地質(zhì)環(huán)境保障.

1 研究區(qū)概況

成都市東臨四川盆地，西臨青藏高原，南接眉山市，北接德陽市，全市年平均氣溫17 ℃， 全年豐水期降雨相對(duì)集中，豐水期降雨量年均700 mm左右，年均降水量800 mm左右，豐水期降雨量約占全年降水量75%，枯水期降雨量最少為25 mm，占全年降水量的2.6%。（剩余7393字）