快速的城市发展和地下水资源过度开采导致地面沉降现象频发,由此引发的地质灾害已成为全球关注的热点问题之一。地面沉降现象及其带来的危害在沿海地区表现更为突出:增加风暴潮灾害和海水入侵风险,降低城市防汛功能,地下水咸化和耕地盐渍化等,给海岸带地区的社会经济发展、人类生存生活带来严重威胁。传统地面沉降监测方法,如水准测量、GPS测量等,野外周期长、监测点离散,无法实现大面积、高分辨率、高重复性的监测。利用合成孔径雷达干涉测量(InSAR)手段可实现大面积、高精度、连续性的地面沉降监测工作。通过长时间序列的SAR数据与相应的处理和分析,能够有效去除干涉相位中的轨道、大气、DEM误差、低相干性等因素的不利影响,使得InSAR从大尺度监测扩展到缓慢小尺度形变应用监测。
. J9 r1 a5 `7 O; X4 F, @# e# i" _中国科学院烟台海岸带研究所侯西勇研究员团队基于InSAR理论与技术方法,利用SAR卫星数据与时序InSAR方法,包括永久散射体干涉测量(PS-InSAR)和短基线集干涉测量(SBAS-InSAR)技术,对中国海岸带典型沉降区进行了遥感监测研究,对比分析了其沉降时序变化、地面形变场的强弱趋势和空间展布等特征。: I3 g8 K3 Y+ w5 S6 \* w1 i
研究发现,天津地区的地面沉降遥感反演结果(2017-2019)显示,天津市区地表沉降速率已控制在较低水平,但天津市西郊地面沉降现象仍较为严重,很多城镇区域沉降速率已超过50 mm/year。上海促淤造地新成陆区的地面沉降遥感监测结果(2007-2010,2017-2020)显示,新成陆地区域存在不均匀沉降现象,随着时间的推移沉降速率逐渐变缓;近海地区的沉降比内陆地区更为显著,沉降严重区域(>25 mm/year)主要集中在滴水湖周边及海堤区域。 E1 f0 |7 ?8 l6 o
; o7 q: r* l) Y' @
8 o' t$ X# P. N6 ~- q7 l7 u
F& Q8 I* K. n1 n3 V- q
图1 天津市城区与西郊区地面沉降遥感反演结果(A)PS-InSAR (B)SBAS-InSAR
$ i8 |' P: V, r
( p' C8 {. f8 X* l/ @8 h2 U' O5 P图 2 上海市东南沿海围垦区 PS-InSAR 地面沉降遥感反演结果( A ) 2007-2010 ( B ) 2017-2020 & o2 Z7 V H* x! X, e' w
研究证明,常用于城市沉降监测的PS-InSAR技术,可以实现新成陆区(人造地物较少)大范围、长时间序列的地面沉降遥感监测工作,此外,研究还发现,由于PS-InSAR与SBAS-InSAR方法对地物检测的灵敏度不同,在同一沉降区域其反演结果会略有差异。开展中国海岸带城市的地面沉降遥感监测工作,能够为海岸带开发建设、城市淹没风险评估等研究提供数据与技术支持,具有较强的理论与现实意义。上述研究工作得到了中国科学院战略性先导科技专项“地球大数据科学工程”子课题“海岸带气候变化风险综合评估与决策支持系统”(No. XDA19060205)等科研项目的资助。代表性论文:
! N7 z; F+ F2 o) p. V8 B, H
& q3 x2 L0 b/ mDong Li, Bin Li, Yuxin Zhang, Chao Fan, He Xu, Xiyong Hou*. Spatial and temporal characteristics analysis for land subsidence in Shanghai coastal reclamation area using PS-InSAR method. Frontiers in Marine Science, 2022, 9:1000523. DOI: 10.3389/fmars.2022.1000523) C9 e) U4 U w0 J5 o# K
Dong Li, Xiyong Hou*, Yang Song, Yuxin Zhang, Chao Wang. Ground Subsidence Analysis in Tianjin (China) Based on Sentinel-1A Data Using MT-InSAR Methods [J]. Applied Sciences, 2020, 10(16), 5514. DOI: 10.3390/app101655148 y. t V% A: B- X; l6 m
. H% C- x6 s' ]( W9 W9 w
该文章来源互联网,如有侵权请联系删除
1 ~- I8 X$ `9 k' [查看原文:www.52ocean.cn |