小基线集技术监测北京沉降.docx

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1、此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除LandsubsidenceMonitoringinBeijingbasedonSBASmethodSupervisor:XXXXXXXXUniversityJuneXXXX此文档仅供学习与交流此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除第一章绪论1.1问题提出及研究意义地面沉降广泛存在于全世界的城市中，这是全球在城市化进程中出现的不可忽视的环境地质问题，这种连续且渐进的地质灾害一旦形成很难恢复，不仅给城市带来巨大危害，同时还影响到人类生命财产安危和区域的可持续发展。目前，我国已经有96个大中型城市发生了地面沉降，主要分布在长江三角洲地区，松辽、

2、黄淮海、东南沿海和内陆河谷等平原地区，沉降总面积超48655km2；其中全国累计沉降量超过200mm的地区达到7.9万km2，比较严重的地区有上海、天津、台北、西安、宁波、苏州等地，地面累计沉降量达460~2780mm，地面年沉降速率达10~56mm/a，已经造成上千亿元的经济损失[1]。当下长江流域、黄河流域、珠三角、松辽平原和环渤海地区及东南沿海城市的地面沉降由于过量开采地下流体资源已经形成巨型漏斗地面沉降在区域上呈扩张趋势，并且对地区基础设施建设造成极坏的影像，其形成和发展速度令世界震惊[2]。地面沉降现象日益恶化和严重，并在部分地区伴生地裂缝、岩溶塌陷等环境地质问题，其破坏性较

3、大，给人民生命财产与社会经济发展带来严重威胁，已经成为制约区域环境、社会经济可持续发展的主要地质灾害之一。严重的地面沉降可产生许多危害，特别是一些大中城市可能存在着较大的潜在的危险，主要表现在以下几个方面：①地面标高损失明显，地面低洼积水难排，河道泄洪能力下降，洪涝灾害加重；②地面沉降、地裂缝使建筑物基础下沉、工程设施损坏，长时期严重的地面沉降会造成地下排水管道的破坏，严重影响城市生活污水和雨后积水的排放；③地面沉降导致地下水环境恶化，影响居民生活用水。此文档仅供学习与交流此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除为了达到有效预防地面沉降以保证城市可持续发展和为城市发展规划提供可靠地质

4、资料数据的目的，必须建立长期有效的地面沉降调查与监测机制并制订合理措施对沉降灾害进行预防与治理。常规的地面沉降监测一般包括高等级水准测量、地下精细观测方法（基岩标、分层标等）和GPS网络技术监测等方法，这些方法虽然能够达到较高的地表形变观测精度，但这些方法往往耗费大量的人力物力，观测周期长，实测费用高，同时这些技术仅能获取离散点的形变量，而且在量测大范围的沉降灾害监测时这些技术劣势明显[3]。下表是几种地面沉降监测方法的比较。测量方法形变分量测量方式测量精度（mm）测量成本测量密度（每次）精密水准全站仪GPSInSAR垂直水平/垂直水平/垂直视线向线线网面0.1-102/55/2010

5、高高较高低10~10010~10010~100105~107地面沉降给社会经济和人民的生命安全等方面造成巨大的危害，直接影响区域经济的可持续发展，而实时监测地面沉降可以提前做出风险预警、灾害预报与评估，避免重大的灾难事故的发生；可以为合理开采利用地下水资源、煤、油、气等矿产资源做出指导；可以作为城市的合理规划、发展、立法的依据。因此，实时监测地面的沉降对于维护人民的生命安全和经济的可持续发展具有很高的意义。及时开展InSAR技术在地面沉降监测中的研究，可以实现地面沉降的大面积、低成本、高效率监测，尽快推动InSAR技术在我国地表形变监测领域的实际应用。因此，研究InSAR差分干涉测量的

6、理论与实用化技术、研究利用InSAR技术监测地面沉降具有很高的研究价值和研究意义。1.2InSAR技术及其发展近二十多年来，空间对地遥感观测技术发展迅速，合成孔径雷达干涉测量此文档仅供学习与交流此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除（InterferometricSyntheticApertureRadar，SAR）作为一种新兴的卫星微波遥感技术，尤其是在此基础上发展起来的雷达差分干涉测量技术（DifferentialInSAR，D-InSAR）为实现地面沉降的准确、高精度、大范围测量提供了全新的手段。与传统地表形变监测方法相比，D-InSAR技术在理论上可以实现mm精度（高程）、

7、同时达到高分辨率（水平方向米级）、大范围（100*100km2以上）的探测雷达视线方向的地表形变。1.2.1InSAR技术国内外现状1969年Rogers等首先利用雷达复数数据提取得到地表三位信息，1972年Zisk报告了用雷达干涉技术用于月球表面测绘的可行性。1974年，Graham首次利用机载双天线合成孔径雷达得到地形高度信息。随后，1986年，推进器实验室的Zebker和Goldstein研究利用机载SAR干涉获取地形数据，引起了学者的关