西安市地面沉降信息管理系统开发与InSAR数据后处理研究的中期报告

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基于sbas_insar的西安地表沉降监测

Keywords: InSAR, Land Subsidence, SBAS-InSAR
II
目录
第一章绪论 ............................................................................................................................................... 1 1.1 研究背景 ...................................................................................................................................... 1 1.2 国内外研究现状 ......................................................................................................................... 2 1.2.1 国外 InSAR 应用研究现状 .......................................................................................... 2 1.2.2 国内研究情况 .................................................................................................................. 4 1.3 研究的内容与目标 .................................................................................................................... 5 1.3.1 研究目标和意义 ............................................................................................................. 5 1.3.2 研究的主要内容 ............................................................................................................. 5 1.4 论文组织结构 ............................................................................................................................. 6

InSAR技术在陕西省地理国_省_情地表沉降监测中的应用研究

InSAR技术在陕西省地理国（省）情地表沉降监测中的应用研究张庆涛刘伟东吴华为王宏宇（国家测绘局第一大地测量队陕西西安710054）Application of InSAR Technology in Land Surface Sedimentation Monitoring inShaanxi Provincial Geographic MonitoringZHANG Qingtao LIU Weidong WU Huawei WANG Hongyu摘要：地表沉降监测是地理国（省）情监测的一项重要内容。

采用合成孔径雷达干涉测量（InSAR）技术，运用基于SAR影像的时序分析数据处理方法，获取地表沉降范围、沉降量和年沉降变化速率等监测成果，较好地解决了煤矿分布区大面积小量级沉降与采空区大尺度塌陷交错的复杂沉降监测难题。

关键词：地理国情监测；地表沉降；合成孔径雷达；干涉测量；时序分析中图法分类号：TU196地表沉降监测是地理国（省）情监测的一项重要内容。

櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏陕西省是全国第一个地理国情监测试点省产区。

陕北丘陵属于陡坡地区，低丘陵地区可以进行农业生产，通过修建梯田、坝地等土地整治活动可以改善农业生产环境。

关中地区地势平坦，灌溉便利，土壤性质适于农业生产，是工农业充分发展和人口聚集的区域，因此城镇密度和人口密度远远大于陕北和陕南。

关中的城镇密度约为陕北的3倍，陕南的2倍，人口密度的比例差距分别为7ʒ1和4ʒ1。

上述区域要素特征分析符合人们对陕北―关中―陕南自然特点的认识，这就说明从划分结果的角度来看，根据水文地貌关系对“陕北―关中―陕南”进行划分的方式是合理的。

4结论与讨论1）基于水文地貌关系对陕北、关中、陕南3个区域划分的方法是有效和可行的，划分结果的区域形状和位置符合人们对区划概念的理解，统计参数和区域要素特征符合人们对区域地理环境的认识，因此这种划分方式是合理的，可以为陕西省地理国（省）情监测成果提供区划统计支撑。

西安市地面沉降和地下水位动态监测管理系统

西安市地面沉降和地下水位动态监测管理系统
张本平
【期刊名称】《山西建筑》
【年(卷),期】2006(32)13
【摘要】应用计算机技术和GIS技术对西安市地面沉阵和地下水位历史监测数据进行了科学有效的组织管理，建立了各种地面沉降和地下水位的有关模型，进而建立西安市地面沉降和地下水位动态监测管理信息系统，对西安市地面沉阵和地下水位进行了动态变化趋势模拟和分析研究。

【总页数】2页(P357-358)
【关键词】地面沉降;地下水位;GIS;系统
【作者】张本平
【作者单位】陕西交通职业技术学院,陕西西安710021
【正文语种】中文
【中图分类】TU196.2
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1.西安市地面沉降与地下水位监测数据管理 [J], 张本平
2.天津市地面沉降及地下水位监测自动化系统的设计与应用 [J], 于强;王威;易长荣
3.城市地面沉降与地下水动态监测信息管理系统的建立与研究 [J], 张周平;吴创奇
4.地面沉降-回弹及地下水位波动的InSAR长时序监测——以德州市为例 [J], 葛
大庆;殷跃平;王艳;张玲;郭小方;王毅
5.地面沉降与地下水位动态监测数据模型的研究 [J], 张本平
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《利用SBAS-InSAR和幂指数Knothe模型监测矿区沉降方法研究》范文

《利用SBAS-InSAR和幂指数Knothe模型监测矿区沉降方法研究》篇一一、引言随着矿业资源的持续开发，矿区沉降问题日益突出，其监测与评估对于保障矿区安全、预防地质灾害具有重要意义。

传统的地面沉降监测方法往往效率低下且成本较高，而合成孔径雷达干涉测量（InSAR）技术的出现为矿区沉降监测提供了新的手段。

本文将详细介绍利用SBAS-InSAR（永续小基线集InSAR）技术和幂指数Knothe模型对矿区沉降进行监测的方法，旨在提高矿区沉降监测的准确性和效率。

二、SBAS-InSAR技术概述SBAS-InSAR是一种基于InSAR技术的永久小基线集算法，具有高精度、高分辨率的优点。

其核心思想是通过处理大量SAR 图像，获取地表微小形变信息。

该技术可以有效地抑制大气干扰、地表覆盖变化等因素对沉降监测的影响，从而实现对矿区沉降的精确监测。

三、幂指数Knothe模型简介幂指数Knothe模型是一种用于描述土体沉降的数学模型。

该模型基于土体压缩的物理过程，通过引入幂指数参数来描述土体压缩过程中的非线性特性。

在矿区沉降监测中，可以利用该模型对SBAS-InSAR获取的沉降数据进行拟合和分析，从而得到矿区沉降的规律和趋势。

四、方法研究1. 数据采集与处理首先，利用SBAS-InSAR技术，收集矿区范围内的SAR图像数据。

然后，通过永续小基线集算法对SAR图像进行处理，获取矿区地表形变信息。

在数据处理过程中，需要考虑到大气干扰、地表覆盖变化等因素的影响，以提高数据的准确性。

2. 矿区沉降监测利用处理后的形变信息，对矿区进行沉降监测。

通过绘制等值线图、剖面图等形式，直观地展示矿区沉降的空间分布和变化趋势。

同时，结合地质资料和实地调查，分析矿区沉降的原因和影响因素。

3. 幂指数Knothe模型应用将矿区沉降数据代入幂指数Knothe模型，进行拟合和分析。

通过引入幂指数参数，描述土体压缩过程中的非线性特性，进一步揭示矿区沉降的规律和趋势。

地面沉降时序InSAR技术监测研究

地面沉降时序InSAR技术监测研究
赵艳丽
【期刊名称】《测绘科学技术》
【年(卷),期】2024(12)2
【摘要】针对传统地面沉降测量方法在大范围测区内费时长、时效性差等缺点,本文利用2017~2021年覆盖某地区Sentinel-1A影像数据,采用永久散射体雷达干涉技术(PS-InSAR)和短基线合成孔径雷达干涉测量技术(SBAS-InSAR)获取地面沉降数据,通过地表形变信息的时空分析确定各类因素对地面沉降的影响并交叉验证结果的可靠性。

分析结果表明,该地区的地面沉降受到降水、第四系地层厚度、地下水等因素影响。

其中,该地区在2017~2021年之间存在地面沉降现象,最大沉降速率为−130 mm/y,最大抬升速率为40 mm/y,最大累计沉降量为−411 mm。

重点沉降区域主要分布在东北部的杨家泊镇和寨上街道交界地区,以及西南部的中塘镇和北大港水库附近。

【总页数】8页(P109-115)
【作者】赵艳丽
【作者单位】山西省地质调查院有限公司太原
【正文语种】中文
【中图分类】P64
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黄土灌溉区域地面沉降InSAR监测结果分析

黄土灌溉区域地面沉降InSAR监测结果分析何杨;赵超英;张勤【摘要】合成孔径雷达是近年发展起来的一种空间对地观测技术，目前已被广泛应用于获取地表信息及地表形变。

地面沉降形变缓慢且影响范围大，已成为国内外城市主要地质灾害。

研究区域位于泾河南岸下游，距陕西省西安市约50km。

通过选取覆盖泾阳南塬黄土灌溉区的11景X波段TerraSAR数据，采用短基线集技术（SBAS-InSAR技术）进行地面沉降监测。

结果表明泾阳南塬灌溉区具有两个地面沉降区域，其在121天内沿剖线累计形变分别达到了6.4cm和2.7cm。

经对地面沉降区域相关的水井分布情况的实地调查，分析了形变中心形变速率和附近水井地下水水位高程资料，发现地面沉降由灌溉引起合成孔径雷达是近年发展起来的一种空间对地观测技术，目前已被广泛应用于获取地表信息及地表形变。

地面沉降形变缓慢且影响范围大，已成为国内外城市主要地质灾害。

研究区域位于泾河南岸下游，距陕西省西安市约50km。

通过选取覆盖泾阳南塬黄土灌溉区的11景X波段TerraSAR数据，采用短基线集技术（SBAS-InSAR技术）进行地面沉降监测。

结果表明泾阳南塬灌溉区具有两个地面沉降区域，其在121天内沿剖线累计形变分别达到了6.4cm和2.7cm。

经对地面沉降区域相关的水井分布情况的实地调查，分析了形变中心形变速率和附近水井地下水水位高程资料，发现地面沉降由灌溉引起。

%Synthetic aperture radar interferometry is a newly developed technology with potential for terrestrial observation from space, and is now being used to obtain information about the earth’s surface. This technology can be used to monitor land subsidence deformation, which is a slow process that can affect large areas and a major geological hazard for cities. We monitored the characteristics of loess irrigated areas usingshort baseline set technology (SBAS-InSAR technique) with 11 X-band TerraSAR images of the South Jingyang platform. The region of study is located downstream of the Jinghe river’s south bank, about 50 km from Xi’an, Shaanxi. Results demonstrated that the South Jingyang platform has two ground subsidence areas and the accumulated deformation along the proifle reached 6.4 cm and 2.7 cm, respectively, in 121 days. We investigated the distribution of water wels, which related to ground subsidence areas. Based on the deformation rate and water level elevation data analysis, we found that land subsidence is caused by irrigation.【期刊名称】《上海国土资源》【年(卷),期】2016(037)001【总页数】4页(P66-68,81)【关键词】地面沉降;合成孔径雷达干涉测量;小基线集技术;时间序列;黄土灌溉区【作者】何杨;赵超英;张勤【作者单位】长安大学地质工程与测绘学院，陕西∙西安 710054;长安大学地质工程与测绘学院，陕西∙西安 710054; 西部矿产资源与地质工程教育部重点实验室，陕西∙西安 710054;长安大学地质工程与测绘学院，陕西∙西安 710054; 西部矿产资源与地质工程教育部重点实验室，陕西∙西安 710054【正文语种】中文【中图分类】P642.26地面沉降是在自然因素和人为因素的共同作用下，由于地壳表层土体压缩而导致的区域性地面标高缓慢下沉的一种环境地质现象[1]，是地质环境系统破坏所导致的恶果，严重时会发展成为一种地质灾害[2]。

InSAR沉降监测及地质灾害风险评估研究

InSAR沉降监测及地质灾害风险评估研究一、引言InSAR（干涉合成孔径雷达）技术是一种通过使用雷达发射的电磁波与地面上的目标物相交、反射后形成的干涉图像来进行测量和监测的方法。

它在地质灾害监测和风险评估方面得到了广泛应用。

二、InSAR沉降监测1. InSAR原理InSAR通过比较两个或多个雷达图像，可以检测地面的微小变化。

当地面发生沉降时，相位差发生变化，从而在干涉图像中形成明暗相间的条纹。

通过解算这些条纹可以确定地表的沉降变化。

2. InSAR沉降的应用InSAR技术在监测地面沉降方面具有高灵敏度和大范围覆盖的优势。

它能够及时发现沉降现象，并对沉降的大小和空间分布进行精确的测量。

这对于城市建设、水资源管理和地下工程等领域至关重要。

3. 案例分析：InSAR监测大城市地面沉降以北京市为例，近年来由于地下水的过度开采和地铁建设等原因，北京市的地面沉降问题日益凸显。

利用InSAR技术，可以对北京市的地表沉降进行监测和评估，帮助相关部门制定有效的控制措施并预防地质灾害的发生。

三、地质灾害风险评估1. 地质灾害的概念地质灾害是地壳活动和自然因素作用于人类活动环境中造成的可能对生命、财产和环境造成严重危害的现象。

常见地质灾害包括地震、滑坡、泥石流等。

2. 地质灾害风险评估的重要性地质灾害风险评估是对地质灾害的发生概率、影响范围和损失程度进行全面评估，从而了解灾害风险的大小，以及采取有效的控制和管理措施。

通过评估和预测灾害风险，可以减少潜在风险和损失。

3. InSAR在地质灾害风险评估中的应用InSAR技术可以提供地表形变的高精度观测数据，为地质灾害风险评估提供重要依据。

通过对地表沉降、地表位移等数据的分析，可以识别潜在的地质灾害危险区域，并评估灾害的潜在影响。

四、InSAR沉降监测与地质灾害风险评估的结合1. 原理与方法将InSAR沉降监测和地质灾害风险评估相结合，可以更准确地预测地质灾害的发生概率和影响范围。

InSAR技术在西安地面沉降监测中的应用的开题报告

InSAR技术在西安地面沉降监测中的应用的开题报告1. 研究背景西安市位于黄土高原上，由于人口增长、城市化进程加快、地下水开采等因素，地面沉降问题日益加剧。

地面沉降不仅对土地利用和城市规划造成了影响，而且还会引发建筑物、道路及其他基础设施的安全问题，严重威胁到人民生命财产安全和城市可持续发展。

因此，科学、准确地监测和预测地面沉降，对于及早发现和解决地面沉降问题尤为重要。

实际上，目前地面沉降的监测方法有很多种，如全站仪法、GNSS法、微震法、地电法、水准法等，但基于遥感技术的SAR技术由于具有强大的分辨率、高灵敏度和高时间分辨率等特点，相对于其他方法具有更明显的优势，是一种新型的地面沉降监测方法。

2. 研究目的本文将探讨InSAR技术在西安地面沉降监测中的应用，首先分析InSAR技术的作用和优势，然后介绍SAR数据的获取和处理方法，最后分析InSAR技术在西安地面沉降监测中的应用情况，为今后地面沉降的监测和水平的提高提供技术支持和指导。

3. 研究内容3.1 InSAR技术的介绍3.1.1 InSAR技术的基本原理和优势3.1.2 InSAR技术在地面沉降监测中的应用3.2 SAR数据的获取和处理方法3.2.1 SAR数据的获取方法3.2.2 SAR数据处理方法3.3 InSAR技术在西安地面沉降监测中的应用情况3.3.1 西安地面沉降的情况3.3.2 InSAR技术在西安地面沉降监测中的应用情况3.4 研究方法和可行性分析3.4.1 研究方法3.4.2 可行性分析4. 研究意义本研究将为西安地面沉降监测提供一种新的技术方法，为应对地面沉降问题提供技术支持和参考依据。

同时，本文的研究结果有助于提高InSAR技术在地面沉降监测中的应用水平，为地面沉降监测技术的进一步发展提供参考和借鉴。

西安地区地裂缝与地面沉降调查重要进展

西安地区地裂缝与地面沉降调查重要进展　年）　（２００４－２００５一、概况　年和２００５年计划任务书，由陕西省地质环根据中国地质调查局下达的２００４境监测总站实施并承担的工作项目《西安地区地裂缝与地面沉降调查》，项目起年项目经费３３０万元，合作单位为长年和２００５止时间为２００４—２００６年，２００４安大学。

工作项目所属的计划项目为《西部地区地裂缝与地面沉降调查》，计划年１２月。

　项目的工作周期为２００４—２００７二、取得的主要进展与成果　２００５年在收集前人研究资料的基础上，编写了项目总体设计；进行了野外调查、物探及槽探工作；实施了地裂缝和地面沉降监测网络的初步建设工作；初步掌握了西安市地裂缝与地面沉降现状。

　１、提交了《西安地区地裂缝地面沉降调查工作设计》（２００４—２００６年）　年３月１８日在山西太原通过了由中国地质调查局组织的以张该设计于２００５苏民等１１位专家组的评审，获得优秀。

评审专家组认为：西安地区地裂缝于地面沉降调查设计编制依据充分，目标任务明确，工作方法及工作方案得当，工作量投入合理，技术路线正确，经费预算符合有关要求。

　２、进行了西安市地裂缝与地面沉降野外调查工作　２，完成１：１万地裂缝填图１２幅，各种调查卡片１００份，调查面积６００　ｋｍ拍摄照片３００张，录象４５０分钟，收集资料１０本。

　３、初步建立了地裂缝精密水准监测网络　地裂缝精密水准监测网络如下图所示。

　　共埋设地裂缝水准监测点１１３个，包括８条短水准剖面和１４对水准对点，全部覆盖了西安市１３条地裂带。

监测范围西到皂河边北石桥污水厂，东到长乐坡黄河厂地段，北到井上村市政公司机械管理所，南到东三爻村小学，面积１６７平方千米。

地裂缝水准监测频率为每季度１次，全年４次。

　２００４年和２００５年地裂缝埋设水准点一览表　序号　点号　位置　控制地　裂缝　桩数　１　Ｂ１８　东三爻村小学　ＤＸ１　１０　２　Ｂ１９　北池头村小学　Ｄ３　１０　３　Ｂ２０　西万路建筑公司第一动力站　Ｄ４　１０　４　Ｂ２１　冶金建筑科技大学　Ｄ５　１０　５　Ｂ１　辛家庙小学　Ｄ１０　９　６　Ｂ２２　省交警总队院内　ＤＸ２　９　７　Ｂ２４　八府庄水泥制管厂家属院　Ｄ９　１４　８　Ｂ２３　北石桥污水处理厂　Ｄ８　１５　９　Ｄ２（Ｃ１－Ｃ２）　西安工程技术学院（原冶金技校）　Ｄ２　２　１０　Ｄ２（Ｄ１－Ｄ２）　陕西师范大学　Ｄ２　２　１１　Ｄ３（Ａ１－Ａ２）　翠华路财经学院　Ｄ３　２　１２　Ｄ４（Ｈ１－Ｈ２）　后村石油化工研究设计院　Ｄ４　２　１３　Ｄ５（Ｈ１－Ｈ２）　文艺南路总后干休所　Ｄ５　２　井上村市政公司机械管理所　Ｄ１１２　１４　Ｄ１１（Ａ１－Ａ２）　含光路南段熔断器厂　Ｄ５　２　１５　Ｄ５（Ｇ１－Ｇ２）　十五街坊　Ｄ６　２　１６　Ｄ６（Ａ１－Ａ２）　空军电讯工程学院北门内　Ｄ８　２　１７　Ｄ８（Ｆ１－Ｆ２）　西仪小学　Ｄ８　２　１８　Ｄ８（Ｇ１－Ｇ２）　大兴路物资总局仓库　Ｄ９　２　１９　Ｄ９（Ｆ１－Ｆ２）　红庙坡小学　Ｄ９　２　２０　Ｄ９（Ｇ１－Ｇ２）　南门小学操场　Ｄ６　１　２１　Ｄ６（Ｄ１－Ｄ２）　２２　Ｄ６（Ｃ１－Ｃ２）　韩森寨３＃院　Ｄ６　１　合计　１１３４、初步建立了地面沉降ＧＰＳ监测网络　本年度（２００４－２００５点（如图所示　）。

西安市地裂缝与地面沉降空间数据库设计与实现的开题报告

西安市地裂缝与地面沉降空间数据库设计与实现的开题报告一、选题背景与意义西安市地面沉降问题已经引起了各界的广泛关注，在这个过程中，地裂缝是一个很重要的问题。

地裂缝是指岩石、土壤、砾石等地下材料在超出其弹性限度的情况下，发生裂缝和位移，并引起地面开裂的现象。

地裂缝的形成与诸多因素有关，如自然因素、工程活动等，对人类社会产生了很大的危害。

西安市地面沉降问题已经开始进入到困难时期，地裂缝数据基本上散落在相关部门或各种论文，且空间数据的管理也比较混乱。

在此情况下，梳理、整合和统计地裂缝数据，于减缓地面沉降突发事件、保障城市基础设施安全非常必要。

同时通过对地裂缝数据的分析、加工、处理，建立相应数据库，有助于进一步研究地裂缝的形成机制及其对城市建设的影响，为城市规划、建设和管理提供参考。

因此本课题拟设计和实现西安市地裂缝与地面沉降空间数据库，旨在收集整理有关地裂缝的数据，包括空间位置、类型、区域、分布、发生原因以及与地面沉降的关联关系等信息，并将其进行标准化处理和有效管理。

同时开发数据分析、可视化等工具，以满足用户对地裂缝及地面沉降的需求。

二、研究内容及目标研究内容：1. 西安市地裂缝与地面沉降相关数据的收集、整合和标准化处理；2. 基于GIS技术开发西安市地裂缝与地面沉降数据库，包括空间数据和属性数据；3. 数据库设计并实现数据可视化功能；4. 利用数据库分析西安市地裂缝与地面沉降的时空特征和分布规律，并探讨其形成机制和对城市环境的影响。

研究目标：1. 建立西安市地裂缝与地面沉降数据库，提供数据共享和便捷访问；2. 对西安市地裂缝与地面沉降进行可视化展示，为相关部门和研究人员提供直观的数据支持；3. 分析西安市地裂缝与地面沉降的时空特征及其分布规律，为城市规划及环境安全等提供科学依据；4. 探讨西安市地裂缝的形成机制，预测其发展趋势并提出预防和治理对策。

三、研究方法1. 数据收集：收集西安市地裂缝与地面沉降相关数据，并对其进行整合和标准化处理；2. 数据库设计：设计西安市地裂缝与地面沉降数据库，包括空间数据和属性数据，并建立数据模型；3. 数据库实现：利用Oracle、PostgreSQL、ArcGIS等数据库软件实现数据库建立和管理；4. 数据可视化：利用ArcGIS、QGIS、Python等技术实现数据可视化功能；5. 数据分析：利用ArcGIS等技术对数据进行统计分析，探究地裂缝与地面沉降的时空特征和分布规律。

基于InSAR技术的城市地面沉降信息统计分析研究

鹤岗市采用影像为1景3 m分辨率的COSMO SkyMed星载雷达影像，影像时间为2013年1月至2016 年12月，共计26期。鹤岗市是黑龙江省四大煤城之一，属于资源型城市，主城区植被较多，因此，采用SBAS1nSAR方法获取了鹤岗市主城区160余万个形变点。
收稿日期：2020-04-13
作者简介:金丽华（1984-），女，满族，黑龙江五大连池人，高级工程师，硕士,2009年毕业于吉林大学地图制图学与地理信息工程专业,主要从事3S技术与应用方面的研究工作。
图1哈尔滨市沉降点受冬季冻胀影响示意图 Fig・1 Influence of winter frost heave on settlement points in Harbin
行政区划沉降分布、沉降发育程度分布、形变历史趋势分析等方面进行统计分析。
在做分析之前，先将矢量数据插值为栅格。常用的方法有反距离权重法、克里金插值法、样条函数插值法和自然邻点差值法等。因为本文监测区域的形变点分布密集、均匀且样本点的取值均匀变化不剧烈，同时为了保证差值后得到的栅格更贴近形变真实值,因此，本文选择反距离权重法。［14］
deformation points
监测区
水准监测沉降值 1nSAR监测沉降值
点号
（ mm）
（ mm）
差值 ( mm)
HEB1 HEB2 HEB3 HEB4 HEB5 HEB6 HEB7 HEB8 HEB9 HEB10 哈尔滨市 HEB11 监测区 HEB12 HEB13 HEB14 HEB15 HEB16 HEB17 HEB18 HEB19 HEB20 HEB21 中误差 HG1 HG2 鹤岗市 HG3 监测区 HG4 HG5 中误差
第44卷增刊 2021 年 6 月

基于时序InSAR技术监测地表形变研究—

第36期2022年12月江苏科技信息Jiangsu Science &Technology InformationNo.36December,2022作者简介:刘哲(1995 ),男,陕西城固人,助教,硕士;研究方向:InSAR 数据处理与地质灾害监测㊂基于时序InSAR 技术监测地表形变研究以西安市为例刘㊀哲(汉中职业技术学院,陕西汉中723002)摘要:西安作为国内地面沉降最为严重的地区之一,自20世纪50年代起就发生了严重的地面沉降以及产生地裂缝㊂文章通过收集2020年1月 2021年12月共52景覆盖西安地区的Sentinel -1A 雷达卫星影像对西安市地表形变进行监测,发现西安市整体上保持稳定状态,但局部地区出现了地面沉降及地面回弹现象,雷达视线向(LOS )平均形变速率在-60~55mm /a ;结合前人研究,分析发现目前西安市地表形变主要与地下水开采以及人口搬迁有关㊂通过对西安市地表形变进行监测研究,为相关部门治理西安市地面沉降提供一定参考依据㊂关键词:InSAR ;地表形变;Sentinel -1A 中图分类号:P258㊀㊀文献标志码:A 0㊀引言㊀㊀地面沉降可能会造成建筑物地基下沉㊁房屋开裂㊁地下管道受损等危害㊂近年来,地面沉降问题已成为制约城市发展的重大地质灾害问题之一㊂目前,我国华北平原㊁长江三角洲以及汾渭地埑区域等均发生了不同程度的地面沉降[1]㊂西安位于渭河盆地,区内构造发育强烈,自20世纪60年代发现至今,西安已经成为我国地面沉降最为严重的地区之一[2]㊂因此,为了控制西安市地面沉降及地裂缝的发展,急需开展大范围㊁高精度的地表形变监测,从而为此项工作提供技术支撑㊂目前,常用的地表形变监测手段有水准测量㊁全站仪测量㊁GNSS 测量等,这些常规的监测手段均为点状测量,监测时间分辨率高,但空间分辨率低,无法进行大面积的监测㊂InSAR 技术作为近年来新兴的地表形变监测手段,具有全天时㊁全天候㊁大面积㊁高精度的优点,目前已经广泛应用到了地面沉降㊁滑坡㊁地震等地质灾害监测中[3]㊂但是,DInSAR 技术容易受时间失相干㊁空间失相干以及大气延迟的影响,近年来发展的时间序列InSAR 技术(PSInSAR [4]和SBAS [5]等)克服了DInSAR 技术的缺点,目前已经广泛应用到城市地表形变监测中[6]㊂例如,彭米米等[7]于2018年利用InSAR 技术监测西安市2015 2017年地面沉降分布特征,并分析地面沉降和地裂缝的相互关系㊂本文利用2020年1月 2021年12月共52景覆盖西安地区的Sentinel -1A 雷达卫星影像和SBAS -InSAR 技术对西安市地表形变进行了监测,分析近2年来西安市地表形变规律,为后续政府部门研究治理西安市地面沉降及地裂缝提供一定参考依据㊂1㊀研究区概况㊀㊀西安市位于关中平原的中部(33.42ʎ~34.45ʎN,107.40ʎ~109.49ʎE),北至渭河,南接秦岭㊂西安市区域内除河流区域外均被湿陷性黄土覆盖,湿陷性黄土在受到水浸润后,土壤结构容易发生破坏,从而导致地表发生沉降,甚至形成地裂缝,目前西安市已经发现的地裂缝共有14条,严重制约了西安市的城市发展[8]㊂‘西安市地质灾害防治十四五规划“显示,全市地质灾害隐患点共分为地质灾害高易发区㊁中易发区㊁低易发区和不易发区,其中地质灾害高易发区占全市总面积的16.18%,发育有崩塌㊁滑坡㊁地裂缝㊁泥石流等㊂2㊀研究数据与方法2.1㊀研究数据㊀㊀为了研究西安市的地表形变信息,本次研究采用了Sentinel -1A 雷达卫星影像㊂本次研究区域地理范围位于34ʎ04ᶄ23ᵡ~34ʎ24ᶄ26ᵡN,108ʎ37ᶄ39ᵡ~109ʎ10ᶄ49ᵡE,采用了2020年1月 2021年12月共52景覆盖西安地区的Sentinel-1A雷达卫星影像㊂图像中心入射角34.243ʎ,分辨率为5mˑ20m,SAR影像覆盖区域约为50kmˑ30km,总面积1500km2㊂此外,还获取了对应时间的精密轨道信息以及30m分辨率的STRM数据㊂2.2㊀研究方法㊀㊀假设共获取了N+1幅SAR影像,在进行影像配准处理后,通过设置一定的时间㊁空间基线阈值使得N+1幅SAR影像进行组合得到L个小基线集组合,差分干涉处理后得到MN+12ɤMɤN(N+1)2 ()幅差分干涉对㊂假设任意某一个像元(x,r)某时刻t k相对于初始时刻t0的差分干涉相位为未知量,M幅差分干涉图δφk(k=1,2, ,M)为观测量,则对于任意两个时刻t i和t j(其中,t j晚于t i)可得:δφk(x,r)=φ(t j,x,r)-φ(t i,x,r)=4πλ[d(t j,x, r)-d(t i,x,r)](1)㊀㊀式中,d(t j,x,r)和d(t i,x,r)分别为相对于t0时刻LOS向的累积形变量㊂为方便理解,式中并未考虑大气误差㊁噪声误差以及残余地形误差㊂因此,M幅干涉图可根据式(2)得到:δφ(x,r)=Aφ(x,r)(2)㊀㊀式中,A为(MˑN)矩阵,由0,1,-1组成㊂当所有数据位于一个小基线集时,此时MȡN,利用最小二乘方法可以得到:φ(x,r)=(A T A)-1A Tδφ(x,r)(3)当所有数据不在同一个子集时,此时方程秩亏,方程得到无限组解㊂因此,为了得到唯一解, Berardino等[5]提出了SVD分解的方法得到最小范数上的最小二乘解,从而得到了LOS向的累积形变量㊂2.3㊀数据处理㊀㊀首先,选取第一景SAR影像为主影像,将其余的SAR影像与主影像进行配准;其次,设置时空基线阈值进行构网,为了避免大气对干涉对的影响,人工筛选删除了一些受大气影响较为严重的干涉图,最终得到188个干涉对进行后续计算㊂利用DEM数据模拟地形相位进行差分干涉,将得到的差分干涉相位进行滤波,再选定稳定参考点后进行相位解缠;由于本次实验只有一个基线集,因此可直接通过最小二乘解算形变序列和平均形变速率,最后将结果投影到地理坐标系下,得到WGS84坐标系下的形变结果㊂3㊀研究结果分析3.1㊀LOS向平均速率结果㊀㊀通过前文所述SBAS方法得到了西安市2020年1月 2021年12月的部分形变序列结果㊂通过形变序列结果,可以看出西安市近2年整体上形变保持稳定,部分区域出现了沉降或抬升现象,最大累积形变量达-100~100mm㊂根据形变序列结果,计算得到了西安市近2年LOS向平均形变速率结果:在2020年1月 2021年12月,西安市整体上保持稳定状态,形变速率在-60~55mm/a,但局部地区出现了部分地面沉降及地面回弹现象㊂3.2㊀西安市形变特征点分析㊀㊀为了更好地分析西安市的形变信息,结合历史光学遥感影像,选择了具有明显形变的2个形变特征点进行形变序列分析㊂(1)Ⅰ号形变区域位于灞河的东北方向,形变区域面积约1.16km2,A点位于西安市灞桥区洪庆街道西侯村与东侯村交界处㊂特征点A2020年1月 2021年12月LOS向最大累积形变量达-48mm,其中在2020年3月㊁2021年3月形变速率加快,2021年5月出现地面回弹,最后趋于稳定㊂结合光学影像数据发现,2019年7月后,该处区域城市建设进程加快,修建了大量住宅,导致城市人口增多,地下水需求增大,从而大量抽取地下水,形成了地面沉降㊂(2)Ⅱ号形变区域位于雁塔区西南部,形变区域面积约6.58km2,B点位于西安市雁塔区电子城街道唐家村西侧㊂特征点B2020年1 12月出现下沉后,2020年12月 2021年12月出现大面积地面回弹,累积形变量达100mm㊂结合前人研究结果,发现该区域发生地面回弹的原因主要有政府进行城中村改造,同时关闭了抽水井,并将处理过后的地表水注入地下,从而造成地面回弹现象㊂4㊀结语㊀㊀本文采用2020年1月 2021年12月共52景覆盖西安地区的Sentinel-1A雷达卫星影像对西安市地表形变进行监测,得到了西安市年平均LOS向地表形变速率,通过结合历史谷歌地球影像数据,得到以下结论:(1)结合SBAS技术,本文对西安市SAR影像覆盖的约50kmˑ30km㊁总面积1500km2区域进行计算,发现在2020年1月 2021年12月,西安市整体上保持稳定状态,但局部地区出现了地面沉降及回弹现象,其LOS向平均形变速率在-60~55mm/a㊂(2)本次实验共发现4个地表形变区域,其中Ⅰ区域为地面沉降区域,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ区域为地表抬升区域㊂通过提取Ⅰ,Ⅱ区域特征点发现,Ⅰ,Ⅱ区域LOS 向最大累积形变量分别达-48mm,100mm㊂(3)结合历史谷歌地球影像和前人文献分析可得,西安市地表形变主要与地下水开采以及人口搬迁有关,过量开采地下水以及建筑物的附加荷载是造成地面沉降的主要原因㊂(4)针对近2年西安市的InSAR形变结果,西安市的地面沉降逐渐减弱,但多种因素(承压水开采㊁工程降水㊁潜水开采等)诱发地面沉降的风险仍旧存在㊂因此,大力发展多源数据融合技术(天-空-地)一体化监测技术,才能有效防范化解地质灾害的威胁,保障人民群众的生命财产安全㊂参考文献[1]殷跃平,张作辰,张开军.我国地面沉降现状及防治对策研究[J].中国地质灾害与防治学报,2005 (2):1-8.[2]张茂省,董英,张新社,等.地面沉降预测及其风险防控对策以大西安西咸新区为例[J].中国地质灾害与防治学报,2013(4):115-118.[3]MASSONNET D,FEIGL K L.Radar interferometry and its application to changes in the Earth s surface [J].Reviews of Geophysics,1998(4):441-500. [4]FERRETTI A,PRATI C,ROCCA F.Permanent scatterers in SAR interferometry[C]//IEEE1999 International Geoscience and Remote Sensing Symposium.IGARSS 99(Cat.No.99CH36293).June 28-July2,1999,Hamburg,Germany.IEEE,2002: 1528-1530.[5]BERARDINO P,FORNARO G,LANARI R,et al.A new algorithm for surface deformation monitoring based on small baseline differential SAR interferograms[J]. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 2002(11):2375-2383.[6]曾学宏,赵义花.利用SBAS-InSAR技术分析西宁市地面沉降监测及驱动因素[J].测绘通报,2022(6):137-142.[7]彭米米,赵超英,张勤,等.利用Sentinel-1A数据监测大西安2015 2017年地面沉降[J].地球物理学进展,2018(6):2264-2269.[8]程波,赵阿宁,张新社.西安城市地质与可持续发展研究[J].西北地质,2021(4):259-265.(编辑㊀姚㊀鑫)Monitoring surface deformation based on time series InSAR technologytaking Xi an city as an exampleLiu ZheHanzhong Vocational and Technical College Hanzhong723002 ChinaAbstract As one of the most serious land subsidence areas in China Xi an has experienced serious land subsidence and ground cracks since the1950s.This paper collected52Sentinel-1A radar satellite images covering Xi an from January2020to December2021to monitor the surface deformation of Xi an.It was found that Xi an remained stable on the whole but there was land subsidence and ground rebound in some areas.The average deformation rate of radar line of sight LOS direction is-60-55mm/a.According to the previous research the current surface deformation of Xi an is mainly related to groundwater exploitation and population relocation.By monitoring and studying the surface deformation of Xi an this paper provides some references for related departments to control the land subsidence in Xi an.Key words InSAR surface deformation Sentinel-1A。

InSAR技术在西安地面沉降监测中的应用

长安大学硕士学位论文InSAR技术在西安地面沉降监测中的应用姓名：***申请学位级别：硕士专业：大地测量学与测量工程指导教师：***20100524摘要地面沉降是一种由于地下松散地层固结压缩导致地面缓慢降低的环境地质现象，它集中于城市范围内，分布较广，危害性较大。

因此，我们必须采用合理的监测手段，以减弱和控制地面沉降带来的危害。

地面沉降是西安较为突出的地质灾害之一，西安市地表、地下各类建筑物已经因为地面沉降遭到不同程度破坏，地面沉降的持续发展还加剧了西安地裂缝的活动。

合成孔径雷达干涉测量（ＩｎＳＡＲ）是２０世纪６０年代发展起来的－１＂３新技术，本文主要应用ＩｎＳＡＲ技术，利用现有的西安地区ＥＲＳ．１／２和ＥＮＶＩＳＡＴ数据，对西安地区的地面沉降进行试验研究。

文中首先详细分析了ＩｎＳＡＲ技术和Ｄ．ＩｎＳＡＲ技术及它们的原理，接着介绍了ＩｎＳＡＲ数据处理的流程以及ＩｎＳＡＲ常用的软件，并对Ｄｏｒｉｓ和ＧＡＭＭＡ软件的处理流程进行了阐述。

然后采用二轨差分方法计算西安市地面沉降，并详细说明了计算过程中每一步的参数设置以及算法。

最后将利用ＩｎＳＡＲ技术得出的监测结果与水准测量的监测结果进行对比分析，得出了以下结论与认识：一、ＩｎＳＡＲ技术与传统测量手段相比较，具有高分辨率、灵活性强等特点，不受地形的影响，而且监测成本较低，在城市地面监测中具有很大的优势和很好的应用前景。

二、从本文得出的形变图中可以看出，西安地区地面沉降的空间分布极不均匀，沉降较大的区域主要分布在东南郊，而西北郊比较稳定。

并且形成了几个沉降中心，在沉降较大的地方呈漏斗状。

三、西安市地面沉降在９０年代时达到最大值，个别沉降中心的沉降值甚至达到了２０．３０ｃｍ，而在２０００年以后，由于地下水的限采和黑河工程引水的实施，沉降状况到了明显的改善。

关键词：合成孔径雷达干涉测量（ｍＳＡＲ）地面沉降二轨差分干涉ＡｂｓｔｒａｃｔＬａｎｄｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅｉｓａｎｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｇｅｏｌｏｇｙｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎｔｈａｔｔｈｅｇｒｏｕｎｄｓｕｒｆａｃｅｄｅｓｃｅｎｄｓｓｌｏｗｌｙｂｅｃａｕｓｅｏｆｔｈｅｃｏｎｃｒｅｔｉｏｎｏｆｔｈｅｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄｌｏｏｓｅｓｔｒａｔｕｍ．Ｉｔｆｏｃｕｓｅｓｏｎｕｒｂａｎａｒｅａｓ，ｗｉｔｈｇｒｅａｔｈａｒｍｆｕｌｎｅｓｓａｎｄｗｉｄｅｓｐｒｅａｄ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｗｅｍｕｓｔｕｓｅｒｅａｓｏｎａｂｌｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｍｅａｎｓｔｏｗｅａｋｅｎａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｔｈｅｄａｍａｇｅｓｃａｕｓｅｄｂｙｌａｎｄｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅ．ＬａｎｄＳｕｂｓｉｄｅｎｃｅｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｍｏｓｔｐｒｏｍｉｎｅｎｔｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｄｉｓａｓｔｅｒｓｉｎＸｉ’ａｎ．Ａｌｌｋｉｎｄｓｏｆｂｕｉｌｄｉｎｇｓｕｎｄｅｒｔｈｅｇｒｏｕｎｄｓｕｒｆａｃｅｈａｓｂｅｅｎｄａｍａｇｅｄｉｎｖａｒｙｉｎｇｄｅｇｒｅｅｓｂｅｃａｕｓｅｏｆｌａｎｄｏｎａｎｄｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅ．ＴｈｅｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｌａｎｄｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅａｌｓｏｅｘａｃｅｒｂａｔｅｓｔｈｅａｃｔｉｖｉｔｉｅｓｏｆｇｒｏｕｎｄｆｉｓｓｕｒｅｓｉｎＸｉ’ａｎ．Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃａｐｅｒｔｕｒｅｒａｄａｒｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｒｙ（ＩＩｌＳＡＲ）ｉｓａｎｅｗｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｗｈｉｃｈｄｅｖｅｌｏｐｅｄｆｒｏｍ２０ｔｈｃｅｎｔｕｌ＂ｙ．ＴｈｉｓｐａｐｅｒａｐｐｌｉｅｓＩｎＳＡＲｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄｕｓｅｓｔｈｅｅｘｉｓｔｉｎｇＸｉ’ａｎＥＲＳ－１／２ａｎｄＥＮＶＩＳＡＴｄａｔａｔｏｓｔｕｄｙｏｆｔｈｅｌａｎｄｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅｉｎＸｉ’ａｎ．ＴｈｅｐａｐｅｒｆｉｒｓｔｄｅｔａｉｌｅｄａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅＩｎＳＡＲｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＤ－ＩｎＳＡＲｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄｔｈｅｉｒｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ．ＴｈｅｎｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｔｈｅＩｎＳＡＲｄａｔａｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇａｎｄｃｏｍｍｏｎｌｙｕｓｅｄＩｎＳＡＲｓｏｆｔｗａｒｅａｎｄｄｅｓｃｒｉｂｅｄＤｏｒｉｓａｎｄＧＡＭＭＡｓｏｆｔｗａｒｅｐｒｏｃｅｓｓｅｓ．ＴｈｅｎｃａｌｃｕｌａｔｅｄＸｉ’ａｎｌａｎｄｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅｕｓｉｎｇｔｈｅｔｗｏ－ｐａｓｓｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｍｅｔｈｏｄａｎｄｄｅｓｃｒｉｂｅｄｅｖｅｒｙｓｔｅｐｏｆｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｐａｒａｍｅｔｅｒｓｅｔｔｉｎｇｓａｎｄａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ’ｄｅｔａｉｌｓ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｃｏｍｐａｒｅｄｔｈｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｒｅｓｕｌｔｓｕｓｉｎｇＩｎＳＡＲｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｗｉ也ｔｈｅｓｔａｎｄａｒｄｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｒｅｓｕｌｔｓ，ｒｅａｃｈｅｄｆｏｌｌｏｗｉｎｇｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｓａｎｄｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇ：Ｆｉｒｓｔ，ＩｎＳＡＲｔｅｃｈｎｉｑｕｅｈａｓｓｏｍｅａｄｖａｎｔａｇｅｓｌｉｋｅｈｉ曲ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ，ｆｌｅｘｉｂｉｌｉｔｙ，ｅｔｃｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｍｅａｎｓｏｆｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ．Ｉｔｉｓｎ’ｔｉｎｆｌｕｅｎｃｅｄｗｉｔｈｔｅｒｒａｉｎａｎｄｈａｓｌｏｗｅｒｃｏｓｔｓ，ｗｈｉｃｈｈａｓａｇｒｅａｔａｄｖａｎｔａｇｅａｎｄａｇｏｏｄｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｔｈｅｃｉｔｙ’Ｓｌａｎｄｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ．Ｓｅｃｏｎｄ，ｗｅＣａｌｌｓｅｅｆｒｏｍｔｈｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｍａｐｔｈａｔＸｉ’ａｎＬａｎｄＳｕｂｓｉｄｅｎｃｅ’ｓｓｐａｔｉａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｉｓｕｎｅｖｅｎ．Ｔｈｅｌａｒｇｅｒｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅａｒｅａｓａｒｅｉｎｔｈｅｓｏｕｔｈｅａｓｔｓｕｂｕｒｂｓａｎｄｔｈｅｎｏｒｔｈｗｅｓｔｓｕｂｕｒｂｓａｒｅｒｅｌａｔｉｖｅｌｙｓｔａｂｌｅ．Ａｎｄｉｔｈａｓｓｅｖｅｒａｌｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅｃｅｎｔｅｒｓａｎｄｔｈｅｌａｌｇｅｒｓｐａｒｔｓａｌｅｆｕｎｎｅｌ—Ｓｈ叩ｃｄ．ｍａｘｉｍｕｍｖａｌｕｅｉｎｔｈｅ９０’Ｓａｎｄｓｏｍｅａｒｅａｓ’Ｆｉｎａｌｌｙ，Ｘｉ’ａｌｌＬａｎｄＳｕｂｓｉｄｅｎｃｅｒｅａｃｈｅｄｔｈｅｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅｖａｌｕｅｓｅｖｅｎｒｅａｃｈｅｄ２０－３０ｃｍ．ＢｕｔｔｈｅｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅｓｔａｔｕｓｈａｖｅｏｂｖｉｏｕｓｌｙｉｍｐｒｏｖｅｄⅡｂｅｃａｕｓｅｏｆｔｈｅｌｉｍｉｔｅｄｏｆｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒｕｓｉｎｇａｎｄｔｈｅｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆＨｅｉｈｅｐｒｏｊｅｃｔｆｒｏｍ２０００．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃａｐｅｒｔｕｒｅｒａｄａｒｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｒｙ（ＩｎＳＡＲ）ＬａｎｄＳｕｂｓｉｄｅｎｃｅＴｗｏ－ｐａｓｓＤｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌＩｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｒｙＩＩＩ论文独创性声明本人声明：本人所呈交的学位论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。

InSAR技术用于西安地区DEM生成的精度分析

InSAR技术用于西安地区DEM生成的精度分析杨成生1，赵超英1，季灵运2(1. 长安大学地质工程与测绘工程学院，西安 710054；2. 国家地震局第二形变监测中心，西安 710054)摘要：InSAR具有能够实现全天时、全天候的对地观测等特点，现已成为空间对地观测技术的研究热点。

本文论述了合成孔径雷达干涉测量(InSAR)技术生成DEM的原理、方法以及该过程存在的误差、减弱办法，最后对利用InSAR生成的西安地区DEM与1：5万比例尺的外部DEM进行了比较，并分析了其精度。

关键词：合成孔径雷达干涉测量；数字高程模型；精度分析中图分类号：P228.6 文献标识码：BAbstract：InSAR has already become a hot topic of the technique that can observe earth from space because of its day to night and all-weather imaging capability. This paper discusses the principle of DEM generation from synthetic aperture radar interferometer (InSAR) technique，processing，existed errors and the method for error mitigation. Finally，the DEM of Xi'an area，which acquired from InSAR and the local DEM of 1∶50，000 are compared and the accuracy of them analyzedKey words：InSAR；DEM；quality assessment0前言合成孔径雷达干涉测量是一种新型的空间技术，主要应用之一就是大范围的数字高程模型(DEM)的生成，如美国在2000年进行的SRTM就是采用航天雷达干涉技术生成全球约80%区域的DEM，其精度和技术参数如表1所示[1]。

时序InSAR解译西安-咸阳地区地面沉降时空分布特征

时序InSAR解译西安-咸阳地区地面沉降时空分布特征
张双成;李民;刘忠;司锦钊;吴文辉;张雅斐
【期刊名称】《大地测量与地球动力学》
【年(卷),期】2024(44)4
【摘要】采用2015-06~2023-01覆盖西安-咸阳地区的Sentinel-1A卫星数据,以时序InSAR为主要技术手段,结合其他资料,获得西安-咸阳地区地面沉降分布特征和形变速率等信息,并分析地面沉降的原因和演化规律。

结果表明,SBAS-InSAR 与StaMPS-InSAR所得结果基本一致,地表形变区主要分布在西安中部和南部,主要影响因素为地下水开采,分布与走向受地裂缝与断层影响;咸阳大部分地区处于稳定状态,仅在局部地区有较为明显的沉降,沉降受地下水开采、城市建设等因素影响。

【总页数】7页(P391-397)
【作者】张双成;李民;刘忠;司锦钊;吴文辉;张雅斐
【作者单位】长安大学地质工程与测绘学院;自然资源部陕西西安地裂缝与地面沉降野外科学观测研究站;西安市勘察测绘院
【正文语种】中文
【中图分类】P237;P258
【相关文献】
1.利用GPS与InSAR研究西安现今地面沉降与地裂缝时空演化特征
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4.基于改进时序InSAR技术的东莞地面
沉降时空演变特征5.联合时序InSAR和光学遥感解译的大雪山南段石冰川编目与分布特征分析
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西安地面沉降物理模型试验研究的开题报告

西安地面沉降物理模型试验研究的开题报告一、选题背景和意义随着城市化进程的不断加速，土地资源的紧缺和城市建设的迫切需求使得城市地面的开发和利用面临着一定的压力。

然而，城市地面的沉降问题也是随之而来的。

地面沉降会导致许多严重后果，例如建筑物的损坏、地下水位升高、道路损毁等。

因此，研究城市地面沉降的机制和控制方法是至关重要的。

本课题选取西安这一城市作为研究对象，对城市地面沉降进行物理模型试验研究。

西安是一个历史悠久的城市，其地下环境也比较复杂，地基状况也存在一定的差异。

因此，对其地面沉降进行研究，可以更为直观地了解城市地面沉降的机制和原因，为后续的工程建设提供科学的依据。

二、研究内容和方法本研究选用物理模型试验的方法，通过模拟城市地面的沉降过程，探究其机制和影响因素。

具体的研究内容包括：1. 地面沉降的机理研究：通过土壤水分变化、固结压缩等因素对地面沉降的影响进行分析，探讨其机理和原因。

2. 土壤力学参数测试：通过对土样进行采集和实验室测试，获得土壤的力学参数，为后续的模型试验提供数据支持。

3. 物理模型的构建和试验：根据实验室测试结果和实际场地情况，构建物理模型，进行地面沉降的模拟试验，并分析试验数据。

4. 建立地面沉降数值模型：通过试验数据和实验室测试结果，建立地面沉降的数值模型，为后续的预测和控制提供科学依据。

三、预期成果和意义通过本研究，预期达到以下几个方面的成果：1. 探索城市地面沉降的机理和原因，为后续的研究提供科学依据。

2. 建立西安地面沉降物理模型，为工程建设提供科学依据和预测手段。

3. 研究土壤力学参数的测试方法和技术，提高测试的精度和可靠性。

4. 为城市地面沉降的预测和控制提供科学依据和技术支持。

四、研究难点和解决方案本研究的难点主要包括如下几个方面：1. 地面沉降机理的研究：地面沉降是一个复杂的过程，涉及到土壤固结、水分变化、荷载作用等多种因素的综合影响。

需要通过大量的实验和数据分析，探究其机理和原因。

D-InSAR技术在地面沉降监测中应用的开题报告

D-InSAR技术在地面沉降监测中应用的开题报告一、选题背景地面沉降是指地表相对高程降低的现象，一般由于人类活动或天然过程引起。

在城市化和人口增长等现代社会的快速发展背景下，地面沉降已经成为一个普遍存在的问题。

长期以来，地面沉降对人类日常生活和经济发展产生着不良影响。

目前，地面沉降监测主要采用卫星遥感技术。

然而，由于遥感数据分辨率有限，数据处理和分析复杂，精度难以满足高精度监测要求。

因此，需要探索一种新的地面沉降监测技术，以提高监测精度和效率。

基于此，本论文拟以D-InSAR技术为研究对象，探索其在地面沉降监测中的应用。

二、选题目的本论文的主要目的是研究D-InSAR技术在地面沉降监测中的应用，旨在提高地面沉降监测的精度和效率，为相关部门提供实时、高精度的地面沉降监测结果，为城市规划和土地利用提供科学依据。

三、研究内容和方法1. 研究内容（1）D-InSAR技术的基本原理和方法（2）地面沉降监测的传统方法和存在问题（3）D-InSAR技术在地面沉降监测中的优势和应用案例（4）利用D-InSAR技术对某地区进行地面沉降监测和分析，并与传统方法进行比较2. 研究方法综合文献调研、理论分析、案例研究和数值模拟等方法，采用Matlab等软件进行数据处理和可视化分析。

四、预期研究成果（1）全面掌握D-InSAR技术在地面沉降监测中的原理、方法和应用案例；（2）建立D-InSAR技术在地面沉降监测中的数学模型，并利用实测数据进行验证和调整；（3）对某地区进行地面沉降监测和分析，提高监测精度和效率；（4）发表学术论文或专业报告若干篇，为地面沉降监测相关领域提供实用经验和科学依据。

西安市地面沉降时空演化特征及机理研究

西安市地面沉降时空演化特征及机理研究
祝意青;王庆良;徐云马;操启明
【期刊名称】《地球学报》
【年(卷),期】2005(026)001
【摘要】本文根据多年来的垂直形变资料,系统而深入地研究地面垂直形变的演化特征及其规律,并结合地下水活动和地面沉降分层标的监测资料,分析地面沉降成因.西安地区由于过量开采地下水,引起地面急剧沉降.
【总页数】4页(P67-70)
【作者】祝意青;王庆良;徐云马;操启明
【作者单位】中国地震局第二监测中心,陕西,西安,710054;中国地震局第二监测中心,陕西,西安,710054;中国地震局第二监测中心,陕西,西安,710054;中国地震局第二监测中心,陕西,西安,710054
【正文语种】中文
【中图分类】P315
【相关文献】
1.华北平原典型地段地面沉降演化特征与机理研究 [J], 郭海朋;王海刚;白晋斌;张有全;王丽亚;石菊松;李文鹏;张作辰;王云龙;朱菊艳
2.利用GPS与InSAR研究西安现今地面沉降与地裂缝时空演化特征 [J], 张勤;赵超英;丁晓利;陈永奇;王利;黄观文;杨成生;丁晓光;马静
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4.粤东典型区地面沉降时空演化特征及成因分析 [J], 施凤春; 唐仲华; 陈育斌; 朱奋; 叶珊
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西安地裂缝地面沉降信息管理系统设计与实现的开题报告

西安地裂缝地面沉降信息管理系统设计与实现的开题报告一、选题背景及意义随着城市规模的不断扩大和人口的不断增加，城市地下工程的建设也变得越来越频繁。

然而，在地下施工过程中，常常会导致地裂缝和地面沉降等问题的出现。

这些问题严重影响了城市的建设和发展，给城市的安全带来了很大的隐患。

因此，建立一套完善的西安地裂缝地面沉降信息管理系统，对于预防和解决这些问题具有重要的意义。

二、研究内容和目标本项目旨在设计和实现一套西安地裂缝地面沉降信息管理系统，以实现以下目标：1.实时监测：通过传感器实时监测地面沉降情况，并将监测结果上传至服务器，实现对地面沉降情况的实时监测。

2.预警预测：通过历史数据分析和模型预测，预测未来可能出现的地面沉降情况，并提示相关部门和居民警惕。

3.数据分析：对存储在服务器上的监测数据进行分析和处理，为城市规划和建设提供科学依据。

4.信息共享：为相关部门和居民提供方便快捷的信息查询和共享平台，提高信息传递效率。

三、技术路线和方法本项目主要采用以下技术路线和方法：1.前端设计：采用Vue.js框架和ElementUI组件库完成前端设计和开发。

2.后端设计：采用Spring Boot框架和MySQL作为数据库，实现服务器的搭建和数据存储。

3.传感器选型：选择适合西安地区特点的地面沉降自动监测仪，并使用Modbus协议与服务器通信。

4.数据处理和分析：采用Python语言进行数据处理和分析，并使用开源的数据分析工具库，如Pandas、NumPy等。

四、预期成果和可行性分析本项目的预期成果是一套完善的西安地裂缝地面沉降信息管理系统，能够实现对西安市区地面沉降情况的实时监测、预警预测、数据分析和信息共享。

该系统将为相关部门和居民提供方便快捷的信息查询和共享平台，提高信息传递效率，进一步加强城市的安全管理和建设工作。

本项目的可行性分析主要从技术可行性和经济可行性两个方面进行考虑。

从技术上看，该项目所采用的技术路线和方法已经得到了广泛应用和验证，具有一定的成熟性和实用性。