论文部分内容阅读
北京市自二十世纪六十年代起发现地面沉降,随着工业化推进以及城市建设的不断扩张,地面沉降量逐渐增加,成为城市发展和城市安全的威胁之一。北京市已经建成了由精密水准测量为主体的,结合GPS技术和InSAR技术的沉降观测监测网,取得了精确的数据,为城市规划、城市建设和防灾减灾提供了重要参考。目前的监测网络以传统精密水准测量作为主要技术手段,水准测量虽然具有技术成熟,历史资料丰富、设备造价相对低廉等优点,但是施测周期长,测量点位相对稀疏,人员成本高、复测周期长等问题也十分明显。与传统监测手段对比,InSAR监测方法由于其雷达测量的原理决定其具有精度可靠,覆盖范围大,相干点位密集,复测周期短,可以在短时间进行连续观测等优势。采用2003年6月至2010年6月共52景Envisat-ASAR影像,利用小基线集技术进行数据处理,得到了时间序列形变速率图,获得了实验时间内北京沉降整体分布情况。通过与一二等水准监测资料对比,利用SBAS-InSAR方法进行沉降监测获得的地面沉降速率与沉降量与水准监测结果相当,可以满足一般城市沉降监测的需要。作为城市地面沉降的监测手段,水准测量方法和InSAR监测方法二者互为补充,应长期并存下去。同时应坚持水资源变化监测和综合地理信息国情的监测,为城市建设和防灾减灾提供保障。通过对相干点的统计分析可知,目前北京市既有大范围缓慢整体沉降,也有局部快速沉降,就分布而言西部、北部和东部山区沉降量比较稳定,城市主城区沉降量也较小,由昌平区东南部至朝阳区、通州区西部形成了较为连续的沉降区,此趋势一直发展到北京南部大兴区的大片区域,沉降呈现多中心的发展形态,沉降量最大区域分布在朝阳区及通州区,最大累计沉降量为847.5mm。通过对利用SBAS-InSAR技术得到的地面沉降序列结合断裂分布图、工程地质资料综合分析,可知地质构造、地层岩性是北京市地面沉降形成的内在条件和总体因素。通过对局部地面荷载分布、地下水监测数据、多年降水统计数据、人口变化等数据结合SBAS-InSAR沉降监测数据进行相关分析,可知地面荷载、地下水变化和人口因素是地面沉降发展的外在条件和可控因素,局地地下水超采是局部地面沉降快速发展的直接原因。应从控制地下水开采,改善城市发展模式等方式进行防控。