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《基于insar技术北京地区地面沉降监测与风险分析_陈蓓蓓》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第27卷第2期地理与地理信息科学Vol.27No.22011年3月GeographyandGeo-InformationScienceMarch2011基于InSAR技术北京地区地面沉降监测与风险分析*陈蓓蓓,宫辉力,李小娟,张有全,党亚南,宋柳霖(首都师范大学三维信息获取与应用教育部重点实验室,北京100048;北京市城市环境过程与数字模拟国家重点实验室培育基地,北京100048;首都师范大学资源环境与旅游学院,北京100048)摘要:以北京市典型地面沉降区为研究区,采用永久散射体技术StamPS算法,利用覆盖北京地区的16幅AS
2、AR图像进行永久散射体干涉处理,获得该区地面沉降监测信息,初步揭示了研究区地面沉降的空间分布特征。在此基础上,结合GIS空间分析方法,对地面沉降的风险范围、风险程度等进行综合分析,表明北京地区的地面沉降防治刻不容缓。关键词:地面沉降;InSAR技术;地面沉降监测;风险分析中图分类号:P642.26;P208文献标识码:A文章编号:1672-0504(2011)02-0016-05下沉、地下管道工程损坏等险情。本文以北京市典0引言型地面沉降区为研究区,采用永久散射体技术[13]地面沉降是由多种因素引起的地面标高缓慢StamPS算
3、法,利用覆盖北京地区的16景ASAR[1]降低的环境地质现象,严重时会成为地质灾害。图像进行永久散射体干涉处理,提取北京地区地面经过半个多世纪的研究,各国学者在地面沉降监沉降监测信息,初步揭示研究区地面沉降的空间展测、成因机理、数学模型与预测等方面取得了重要布特征;进而结合GIS空间分析方法,综合考虑该地成果。监测方面,在传统DInSAR技术基础上发区的社会、经济、人口等因素,进行地面沉降风险灾展的永久散射体干涉测量技术(PS)能很好地解决害区划;最后结合区域水文地质条件,对区域地面沉去相关问题,有助于提高形变的时空分辨率及数据降的风险范围
4、、风险程度等进行综合分析。[2]处理的精度。Ferretti等首先提出基于幅度变化1地面沉降监测方法特征识别PS点的算法,并把这种技术称为永久散射体技术。随后在国际上众多学者展开了深入研1.1永久散射体干涉测量(PSInSAR)原理[3-5][13]究,如Crosetto等不断完善PS干涉测量的技Hooper等提出新的PS点识别及相位组分术方法,并在监测地表形变方面取得了很多成功的分析方法StamPS,即采用幅度离散特征和干涉应用成果;而对地面沉降灾害风险研究较少,主要相位空间相关性特征建立PS识别算法,用于识别[6,7]集中在地
5、面沉降危险性分级标准制定和危险性永久散射体;该算法能够在非城区(郊区)识别一些[8-10]评价等,地面沉降灾害风险评估与区划尚无成稳定的像素,同时适用于非稳定形变区,即无需先[11]熟先例。验形变速率知识,在一定程度上克服了由于时间去北京自20世纪60-70年代发现地面沉降以相干引起的干涉问题,提高了干涉像对的可用数量[13]来,平原地区地面沉降呈加速发展的趋势。目前在和干涉的时间分辨率。StamPS算法技术流程如东郊八里庄大郊亭、东北郊来广营、昌平沙河八图1。仙庄、大兴榆垡礼贤、顺义平各庄等地已经形成了首先根据选定的主、辅图像进行干涉
6、,引入外部5个较大的沉降区,沉降中心最大累计沉降量达DEM消去大部分地形相位组分(二轨法),将K个干1096mm,最严重的地区地表仍在以30~60mm/a涉对逐一进行相位差分处理,得到相应的K幅差分[12]的速度下沉。区域地面沉降已对京沪高速铁路沿干涉相位图。去地形相位后,第i个差分干涉对、第线、京津城际轨道等交通工程产生了一定影响,在部x个像素的相位可以表示为5个相位组分的和:分沉降区已经发现工厂、居民区楼房墙壁开裂、地基x,i=def,x,i+,x,i+atm,x,i+orb,x,i+n,x,i(1)收稿日期:2010-
7、10-22;修订日期:2010-12-04基金项目:国家自然科学基金项目(40771170/D0120);北京市自然科学基金项目(8082010、Kz201010028030);水利部公益性行业科研专项经费项目(200901091);北京市重点基金项目(8101002)作者简介:陈蓓蓓(1985-),女,博士研究生,研究方向为区域地面沉降应用研究。*通讯作者E-mail:gonghl@263.net第2期陈蓓蓓等:基于InSAR技术北京地区地面沉降监测与风险分析第17页险性评价主要反映地下水超采状态以及地面沉降的现状和发展趋势;
8、承灾体的易损性评价体现地面沉降灾害受灾体的人口稠密程度、经济发展程度等性质;抗灾能力评价主要反映地面沉降影响地区运用经济与非经济手段抵御地面沉降灾害,减小灾害损[1
