insar监测地面沉降的步骤9篇insar监测地面沉降的步骤 第４１卷第９期２０１６年９月测绘科学Ｓｃｉｅｎｃｅ ｏｆ Ｓｕｒｖｅｙｉｎｇ ａｎｄ ＭａｐｐｉｎｇＶｏｌ．４１Ｎｏ．９Ｓｅｐ．２０１下面是小编为大家整理的insar监测地面沉降的步骤9篇,供大家参考。
篇一：insar监测地面沉降的步骤
１卷第９期２０１６年９月测绘科学Ｓｃｉｅｎｃｅ ｏｆ Ｓｕｒｖｅｙｉｎｇ ａｎｄ ＭａｐｐｉｎｇＶｏｌ．４１Ｎｏ．９Ｓｅｐ．２０１６作者简介：骆光飞（ １９６８ —），男，浙江义乌人，教授级高工，主要研究方向为定位技术、变形监测。Ｅ － ｍａｉｌ ：ｌｇｆ８５０１＠１６３．ｃｏｍ收稿日期：
２０１５ － ０８－ ２７基金项目：浙江省公益技术应用研究计划基金项目（ ２０１５Ｃ３３０３８ ）浙江平原时序ＩｎＳＡＲ地面沉降监测骆光飞 １ ，陈 捷 ２ ，祝彦敏 ２（ １． 浙江省第二测绘院，杭州 ３１００１２ ； ２． 浙江省测绘科学技术研究院，杭州 ３１００１２ ）摘 要：针对浙江省地面沉降监测需求，研究利用时序 ＩｎＳＡＲ 技术进行浙江省平原区地面沉降监测的技术流程。以上虞区块为例，反演得到上虞地区 ２０１３－２０１４ 年度地面沉降信息；结合同期外业水准测量数据，在传统点 － 点、点 － 面验证基础上，提出点 － 线验证方式，将几种分析评价方法进行了对比，对 ＩｎＳＡＲ 地面沉降监测精度进行评价分析；最后结合外业实地调查的情况，证明了 ＩｎＳＡＲ 技术监测大范围地面沉降分布状况和发现区域沉降中心的有效性和精确性。关键词：
ＩｎＳＡＲ ；小基线；地面沉降；水准测量；精度验证【中图分类号】
ＴＰ７５１ 【文献标志码】
Ａ 【文章编号】
１００９ － ２３０７ （ ２０１６ ）
０９ － ０１０２ － ０６ＤＯＩ ：
１０．１６２５１ ／ ｊ．ｃｎｋｉ．１００９ － ２３０７．２０１６．０９．０２０Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｇｒｏｕｎｄ ｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅ ｉｎ Ｚｈｅｊｉａｎｇ ｐｌａｉｎ ａｒｅａ ｂｙ ｔｉｍｉｎｇ ＩｎＳＡＲ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙＡｂｓｔｒａｃｔ ：
Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ｇｒｏｕｎｄ ｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｉｎ Ｚｈｅｊｉａｎｇ ｐｒｏｖｉｎｃｅ ， ｔｈｉｓ ｐａ －ｐｅｒ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ ｔｈｅ ＩｎＳＡＲ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｔｈｅ ｇｒｏｕｎｄ ｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅ ｉｎ ｐｌａｉｎ ａｒｅａ．Ａｓ ａｎ ｅｘ －ａｍｐｌｅ ， ｇｒｏｕｎｄ ｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｉｓ ｉｎｖｅｒｓｅｄ ａｔ Ｓｈａｎｇｙｕ ｒｅｇｉｏｎ ｉｎ Ｓｈａｏｘｉｎｇ ｃｉｔｙ ｆｒｏｍ ２０１３ｔｏ２０１４．Ｔｈｅｎ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ｆｉｅｌｄ ｌｅｖｅｌｉｎｇ ｄａｔａ ｉｎ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｐｅｒｉｏｄ ， ａ ｎｅｗ ｖａｌｉｄａｔｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ， ｗｈｉｃｈ ｗａｓｐｏｉｎｔ ｔｏ ｌｉｎｅ ， ｗａｓ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｂａｓｉｓ ｏｆ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ｐｏｉｎｔ ｔｏ ｐｏｉｎｔ ａｎｄ ｐｏｉｎｔ ｔｏ ｓｕｒ－ｆａｃｅ．Ｔｈｒｅｅ ｍｅｔｈｏｄｓ ｗｅｒｅ ｃｏｍｐａｒｅｄ ， ａｎｄ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ａｃｃｕｒａｃｙ ｏｆ ｇｒｏｕｎｄ ｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅ ｗｉｔｈ ＩｎＳＡＲ ｗａｓ ｅｖａｌ －ｕａｔｅｄ．Ａｔ ｌａｓｔ ， ｂａｓｅｄ ｏｎ ｆｉｅｌｄ ｓｕｒｖｅｙ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ， ｔｈｅ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ａｎｄ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ｏｆ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｇｒｏｕｎｄ ｓｕｂｓｉｄ －ｅｎｃｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｉｎ ｌａｒｇｅ ｒａｎｇｅ ａｎｄ ｆｉｎｄｉｎｇ ｔｈｅ ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ ｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅ ａｔ ｒｅｇｉｏｎ ｓｃａｌｅ ｗｅｒｅ ｐｒｏｖｅｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ ：
ＩｎＳＡＲ ； ｓｍａｌｌ ｂａｓｅｌｉｎｅ ； ｇｒｏｕｎｄ ｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅ ； ｌｅｖｅｌｉｎｇ ； ａｃｃｕｒａｃｙ ｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎＬＵＯ Ｇｕａｎｇｆｅｉ１ ， ＣＨＥＮ Ｊｉｅ２ ， ＺＨＵ Ｙａｎｍｉｎ２ （１．Ｔｈｅ Ｓｅｃｏｎｄ Ｓｕｒｖｅｙｉｎｇ ａｎｄ Ｍａｐｐｉｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆＺｈｅｊｉａｎｇ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ ， Ｈａｎｇｚｈｏｕ ３１００１２， Ｃｈｉｎａ ； ２．Ｚｈｅｊｉａｎｇ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｕｒｖｅｙｉｎｇ ａｎｄ Ｍａｐｐｉｎｇ ， Ｈａｎｇ－ｚｈｏｕ ３１００１２ ， Ｃｈｉｎａ ）０ 引言地面沉降又称地面下沉或地陷，它是自然因素和人类工程经济活动因素作用下，由于地下松散地层固结压缩，导致区域性地面标高降低的一种地质现象 ［１ ］ 。地面沉降与其他地质灾害有所不同，属于缓变性地质灾害，具有覆盖范围广、破坏程度高、监测难度大、治理任务重等特点 ［２ ］ 。传统的地面沉降监测方法有精密水准测量、ＧＰＳ测量等 ［３ ］ 。虽然这些传统方法的测量精度高，但是存在实时性弱、水准点不稳定、应用面窄以及耗费人力、物力和财力等缺点，难以适应全面性的、区域性的地面沉降监测 ［４ ］ 。合成孔径雷达干涉测 量 （ ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ ａｐｅｒｔｕｒｅ ｒａｄａｒ ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｒｙ ，ＩｎＳＡＲ ）技术是近年来地面沉降监测的新方法，能有效克服精密水准测量和 ＧＰＳ网测量的一些缺陷。精度高，覆盖范围大，具有全天候、全天时对地观测能力，它不仅能够提供宏观的静态信息，而且能够给出定量的动态信息，可以提供数年的地面沉降情况，通过综合分析区域环境地质条件和社会经济发展状况，有利于地面沉降遥感调查的准确、快速、定量评价 ［５ － ８ ］ 。浙江省地面沉降易发区面积约１４ ０００ｋｍ２ ，占全省平原地区面积的 ９５％ ，主要分布在杭嘉湖、
第 ９ 期引用格式：骆 光 飞，陈 捷，祝 彦 敏 ． 浙 江 平 原 时 序 ＩｎＳＡＲ 地 面 沉 降 监 测 ［ Ｊ ］ ． 测 绘 科 学，２０１６ ， ４１ （ ９ ）：
１０２ － １０７．宁绍、温黄、温瑞等平原地区。目前地面沉降调查利用的监测技术手段主要是水准技术和 ＧＰＳ技术，这种方法虽然测量精度高，但其布设范围、布设密度、监测的连续性等方面仍然存在一定不足，很难给出整个监测区域的变化趋势。
ＩｎＳＡＲ技术是近年来遥感领域发展起来的新技术，可以高密度地监测整个区域的地面沉降情况，故在浙江省第一次地理国情普查中，要求利用ＩｎＳＡＲ 技术监测平原区地面沉降。针对浙江省平原地区地面沉降的现状，结合浙江省地理国情监测的需求，以位于宁绍平原的上虞为研究区域，利用 ＣＯＳ －ＭＯ － ＳｋｙＭｅｄ雷达影像数据，开展了基于多主影像相干目标小基线ＩｎＳＡＲ 技术 ［９ － １０ ］ 地面沉降监测的研究工作；同时，利用常规的地面水准测量成果，在传统的点 － 点、点 － 面验证方法基础上，针对传统方式验证范围小，无法进行趋势性验证的缺陷，提出了点 － 线（ ＩｎＳＡＲ 高相干点 － 水准连线）验证方式，充分验证ＩｎＳＡＲ 沉降监测的精确性；通过外业实地考察，评价ＩｎＳＡＲ 技术对于发现沉降严重区域的有效性和准确性。１ ＩｎＳＡＲ沉降监测技术路线使用ＩｎＳＡＲ进行地面沉降监测的整体技术路线如图１所示，下文将对ＩｎＳＡＲ 数据预处理和地表形变反演的技术路线进行说明，水准测量及外业实地核查详见本文后续章节。图１ ＩｎＳＡＲ地面沉降监测技术路线Ｆｉｇ．１ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｒｏｕｔｅ ｏｆ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ Ｇｒｏｕｎｄ Ｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅ１．１ ＳＡＲ数据情况本次试验利用覆盖浙江上虞区域的２２期ＣＯＳ －ＭＯ － ＳｋｙＭｅｄ数据，分辨率３ｍ ， ＳｔｒｉｐＭａｐ 拍摄模式， ＨＨ 极化模式，连续获取２年，时间跨度为２０１３ 年 １ 月到２０１４ 年 １１ 月。每景ＳＡＲ 影像覆盖范围面积约为 １ ６００ｋｍ２ ，时间分布见表 １ 。表 １ ＳＡＲ 数据时间分布Ｔａｂ．１ ＳＡＲ Ｄａｔａ Ｔｉｍｅ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ序号 时间 序号 时间１ ２０１３ － ０１ － ０２ １２ ２０１３ － １２ － ２０２ ２０１３ － ０２ － １９ １３ ２０１４ － ０１ － ２１３ ２０１３ － ０３ － ２３ １４ ２０１４ － ０２ － ２２４ ２０１３ － ０４ － ２４ １５ ２０１４ － ０３ － ２６５ ２０１３ － ０５ － ２６ １６ ２０１４ － ０４ － ２７６ ２０１３ － ０６ － ２７ １７ ２０１４ － ０５ － １３７ ２０１３ － ０７ － １３ １８ ２０１４ － ０７ － １６８ ２０１３ － ０９ － １６ １９ ２０１４ － ０８ － １７９ ２０１３ － １０ － ２７ ２０ ２０１４ － ０９ － １８１０ ２０１３ － １１ － １８ ２１ ２０１４ － １０ － ０４１１ ２０１３ － １２ － ０４ ２２ ２０１４ － １１ － ０２１．２ 数据预处理数据预处理的主要工作是对将原始ＳＡＲ影像经过格式转换，提取轨道参数等信息，并对轨道信息进行加密处理。由于ＳＡＲ干涉处理要求影像配准精度达到亚像素级别，因此需进行粗配准、裁切、精配准工作。最后，利用轨道信息和 ＤＥＭ ，将配准后影像的每个像素从斜距几何转化为地图投影坐标 ［１１ － １３ ］ 。１．３ 地表形变反演对预处理后的时间序列ＳＡＲ 影像，根据小基线组合原则，形成若干个主辅干涉像对，进行去平地相位和去地形相位后，得到差分相位图。然后依次进行稳定点目标提取、相位解缠、相对线性形变速率反演及高程误差计算、非线性形变和大气相位的分离与估计等，最终获取整个时间序列的地面沉降反演结果。图 ２给出了通过上述预处理和地表形变反演获取的２０１３年１月至２０１４年１１月上虞地区的累积形变量结果。图２ 上虞区累积形变量结果Ｆｉｇ．２ Ｔｈｅ Ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ Ｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ Ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｉｎ Ｓｈａｎｇｙｕ Ｒｅｇｉｏｎ３ ０ １
测绘科学 第４１卷２ ＩｎＳＡＲ 沉降监测精度验证本文通过建立常规的地面水准控制网，在Ｉｎ －ＳＡＲ地面沉降监测的时间内完成水准测量，使用点 － 点、点 － 线、点 － 面的技术方法，分别将实测结果与ＩｎＳＡＲ测量结果进行比对分析，评价基于Ｉｎ －ＳＡＲ的浙江沿海平原地面沉降监测的精确性。２．１ 精度验证技术路线１ ）外业水准点布设方法。根据ＩｎＳＡＲ 地面沉降监测需要，由上虞国家基岩点出发，沿上虞高铁、高速公路、嘉绍大桥、 １０４国道周边布设一条二等水准环线，比对水准路线累计长度约６２ｋｍ ，分别于２０１３年和２０１４年各测量一次，图３展示了布设的水准测量比对路线图。图３ 水准测量路线图Ｆｉｇ．３ Ｒｏａｄ Ｍａｐ ｏｆ Ｌｅｖｅｌｉｎｇ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ２ ）水准点 － ＩｎＳＡＲ 高相干点（点 － 点）验证。点 －点验证方法是目前最常用的ＩｎＳＡＲ 地面沉降成果验证方式之一 ［１４ － １６ ］ 。该方法以外业实测水准点沉降数据为基准数据，在一定的距离范围内（如２０ｍ ），查找离水准点最近的的ＩｎＳＡＲ 高相干沉降点，通过比对两者的差异，分析ＩｎＳＡＲ 地面沉降反演成果的精确性；如果该范围内未找到ＩｎＳＡＲ高相干目标点，则放弃该水准点验证。３ ）水准点 － ＩｎＳＡＲ 内插点（点 － 面）验证。点 － 面验证方式主要利用 ＩｎＳＡＲ高相干点的高密度特点，将原始高相干点分散的沉降数据进行空间插值，获得连续分布的面沉降成果。由于ＩｎＳＡＲ 面沉降成果具有空间连续分布的特点，因而可以直接获取水准点位置的ＩｎＳＡＲ 反演沉降值，并与水准资料进行比对分析，评价ＩｎＳＡＲ 技术反演地面沉降的精度情况。４ ）水准连线与缓冲区高相干点（点 － 线）验证。传统的点 － 点、点 － 面验证方法简便，但均是基于点进行精度验证。基于点的精度验证方法受限于点的控制范围，且存在对于区域趋势性沉降验证不足的缺陷，为了充分利用外业水准资料，并弥补基于点的精度验证评价方法的缺陷，本文提出一种水准 连线 与 缓 冲 区 高相干点精 度 验 证 评 价 新方法。根据赵慧等人研究 ［１７ ］ ，在建筑载荷及地下水抽取影响下的地面沉降模型的地层形变曲线如图４所示。图４中， Ｓ１ （ Δ Ｈ １ ）表示抽水作用影响下地表形变值， Ｓ２ （ Δ Ｈ ２ ）表示建筑载荷影响下地表形变值， Ｓ （Δ Ｈ ）即建筑及抽水双重作用下地面沉降形变曲线。图４ 建筑载荷及抽水双重作用下地表形变曲线Ｆｉｇ．４ Ｇｒｏｕｎｄ Ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｃｕｒｖｅｓ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ Ｅｆｆｅｃｔｏｆ Ｂｕｉｌｄ Ｌｏａｄｉｎｇ ａｎｄ Ｐｕｍｐｉｎｇ依据该沉降模型，在沉降中心位置附近的沉降值较高，但是变化趋势较缓和；而在沉降中心外，沉降影响范围内的区域，沉降值则呈现类似线性递减趋势；在沉降边缘地区，变形曲线则逐渐缓和，并趋近于平直。图５是ＩｎＳＡＲ 反演地面沉降图成果中一个典型沉降中心的地表形变剖面图，可以看出，其地表形变曲线基本上能与理论相吻合。图５ 沉降中心地面沉降形变剖面图Ｆｉｇ．５ Ｐｒｏｆｉｌｅ ｏｆ Ｇｒｏｕｎｄ Ｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅ Ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｉｎＣｅｎｔｅｒ ｏｆ Ｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅ依据这一理论，选取位于沉降中间区域的两个相邻水准点为评价对象，在其连线缓冲区范围内（可设为６０ｍ ，该范围可根据 ＳＡＲ 影像的分辨率进行设置），查找所有的ＩｎＳＡＲ 高相干点目标，以水准连线为水平投影轴，对所有高相干点进行投影，以高相干点的沉降信息作为垂直投影轴坐标，对于投影到同一点的多个高相干点，取这些４ ０ １
第 ９ 期引用格式：骆 光 飞，陈 捷，祝 彦 敏 ． 浙 江 平 原 时 序 ＩｎＳＡＲ 地 面 沉 降 监 测 ［ Ｊ ］ ． 测 绘 科 学，２０１６ ， ４１ （ ９ ）：
１０２ － １０７．点沉降量的均值作为垂直坐标，然后比较水准连线测量值与高相干点沉降量的趋势差异是否一致。假设已知两个水准点投影坐标分别为 Ａ （ Ｘ ａ ，Ｙ ａ ）、 Ｂ （ Ｘ ｂ ， Ｙ ｂ ），投影坐标系（本文采用高斯投影坐标系）用 Ｏ － ＸＹ 表示，水准连线坐标系用 ｏ －ｘｙ表示，其中水准点 Ａ 为坐标原点， ＡＢ 连线为 ｘ 轴，为右手坐标系，如图６ （ ａ ）所示。图 ６ 坐标转换关系示意图Ｆｉｇ．６ Ｓｋｅｔｃｈ ｍａｐ ｏｆ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｒｅｌａｔｉｏｎ水准连线 ＡＢ在投影坐标系中的斜率为：ｋ ＝ｔａｎ θ ＝Ｙ ｂ － Ｙ ａＸ ｂ － Ｘ ａ（１ ）图６（ａ ）展示了投影坐标系与水准连线坐标系间的转换示意图，已知外业水准点 Ａ 与 Ｐ 点（本文中 Ｐ 点代表的是高相干点）的投影坐标分别为（ Ｘ ａ ，Ｙ ａ ）、（ Ｘ ｐ ， Ｙ ｐ ）。在 ｏ －ｘｙ坐标系中，水准点 Ａ 为原点，其 坐 标 为 （ ０ ， ０ ）， Ｐ （ｘ ｐ ， ｙ ｐ ）为 待 求 点坐标。根据坐标系转换关系，可以得到：ｘ ｐ ＝ （ Ｘ ｐ － Ｘ ａ）·ｃｏｓθ ＋ （ Ｙ ｐ － Ｙ ａ）·ｓｉｎθ（２ ）ｙ ｐ ＝ （ Ｙ ｐ － Ｙ ａ）·ｃｏｓθ ＋ （ Ｘ ｐ － Ｘ ａ）·ｓｉｎθ（３ ）通过式（２ ）即可获取水准连线缓冲区内所有高相干点在水准沿线（ｘ 轴）的投影位置坐标，为验证缓冲区高相干点与水准连线沉降量关系，本文建立 ｏ － ｘｚ 坐标系，其中 ｘ 轴与 ｏ －ｘｙ坐标系一致，为水准点 ＡＢ 连线方向， ｏ － ｘｚ 构成右手坐标系， ｚ轴表示年平均沉降量。如图６ （ ｂ ）所示，水准点 Ａ坐标为（０ ， ｚ ａ ），水准点 Ｂ 坐标为（ ｘ ｂ ， ｚ ｂ ），高相干点 Ｐ 坐标为（ ｘ ｐ ， ｚｐ ），直线 ＡＢ 表示水准连线上地物的理论沉降量情况，通过比较高相干点与对应 ＡＢ 连线位置的沉降量，评价ＩｎＳＡＲ 监测沉降趋势的精确性。２．２ 精度验证结果分析１）点－ 点验证方法精度评价结果。选取符合点 －点验证条件的外业水准点共 １２个。表１给出了利用外业水准点——— ＩｎＳＡＲ 高相干检查点（点 － 点）方式对ＩｎＳＡＲ结果进行精度验证的结果。由表２可以看出，使用点 － 点方法检验ＩｎＳＡＲ检测地面沉降结果，整体中误差为２．８ｍｍ ／ ａ ，最大误差为５ｍｍ ／ ａ ，误差最小的则与外业沉降水准监测结果一致。获取的ＩｎＳＡＲ 沉降结果与对应区块的外业水准点沉降值趋势一致，证明ＩｎＳＡＲ 沉降监测结果的可靠性。表 ２ 点 － 点方式地面沉降观测精度Ｔａｂ．２ Ｇｒｏｕｎｄ Ｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅ Ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎａｌ Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ｏｆＰｏｉｎｔ ｔｏ Ｐｏｉｎｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｍｍ ／ ａ点位名称 水准测量ＩｎＳＡＲ差值Ⅱ 上水０７ －９ －６ ３ｓ３１１ （石狮）
－２４ －２０ ４Ⅰ 杭广南 ２０ －７ －４ ３禹峰小学 －７ －５ ２Ⅱ 上工水 ０７ －３ －３ ０ｓ３０５ （高速闸）
－５ －１ ４Ⅱ 上工水０６ －５ －７ －２围垦局联防队－５ －４ １Ⅱ 上工水１６ －３ －６ －３Ⅱ 上工水１７ －１２ －１４ －２Ⅱ 上工水１８ －１８ －１３ ５Ⅰ 杭广南１６－１ －９ －９ ０中误差 ±２．８２）点－ 面验证方法精度评价结果。对ＩｎＳＡＲ地面沉降监测获取的离散的ＩｎＳＡＲ 高相干点目标结果进行内插处理，得到空间连续的形变结果（图７ ），从而获取与水准点位置对应的沉降值，与外业水准实测值进行比对，评价结果如表３所示。图７ 水准点 － 内插点沉降对比示意图Ｆｉｇ．７ Ｓｋｅｔｃｈ Ｍａｐ ｏｆ Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎＬｅｖｅｌｉｎｇ Ｐｏｉｎｔｓ ａｎｄ Ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎ Ｐｏｉｎｔｓ５ ０ １
测绘科学 第４１卷表 ３ 水准点 － ＩｎＳＡＲ 内插点地面沉降观测精度Ｔａｂ．３ Ｇｒｏｕｎｄ Ｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅ Ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎａｌ ＡｃｃｕｒａｃｙＯｆ Ｌｅｖｅｌｉｎｇ Ｐｏｉｎｔｓ ａｎｄ ＩｎＳＡＲ Ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎ Ｐｏｉｎｔｓｍｍ ／ ａ点位名称 水准测量ＩｎＳＡＲ差值Ⅱ 上水０７ －９ －６ ３ｓ３１１ （石狮）
－２４ －１６ ８Ⅰ 杭广南 ２０ －７ －４ ３禹峰小学 －７ －５ ２Ⅱ 上工水 ０７ －３ －２ １ｓ３０５ （高速闸）
－５ －２ ３Ⅱ 上工水 ０６ －５ －５ ０围垦局联防队 －５ －１ ４Ⅱ 上工水 １６ －３ －６ －３Ⅱ 上工水 １７ －１２ －１１ １Ⅱ 上工水 １８ －１８ －１５ ３Ⅰ 杭广南 １６－１ －９ －７ ２中误差 ±３．４依据表３评价结果，可发现点 － 面验证与点 － 点验证结果精度基本相当， ＩｎＳＡＲ 沉降监测结果的评价精度为３．４ｍｍ ／ ａ 。３）点－ 线验证方法精度评价结果。本文选取上虞区块水准环线中ｓ３１１ （石狮）、 Ｉ杭广南２０两相邻水准点为例进行说明。该水准点连线间地物较为单一，位于城区沉降中心边缘地区。以水准连线为中心，选取周围６０ｍ 区域作为缓冲区，如图８所示。图８ 缓冲区高相干点位置Ｆｉｇ．８ Ｓｋｅｔｃｈ Ｍａｐ ｏｆ Ｈｉｇｈ Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ Ｐｏｉｎｔ ｉｎ Ｂｕｆｆｅｒ图９给出了水准连线与缓冲区内高相干点沉降量对比示意图，其中水准点 ｓ３１１为原点，其水准沿线位置设为０ ，横轴为ｓ３１１与杭广南２０水准点沿线距离，纵轴为年平均沉降量。由图９可以看出，高相干点的沉降趋势基本符合水准连线的沉降趋势，项目以水准点连线沉降趋势为理论沉降值，计算出高相干点与对应位置的理论沉降值的中误差为５．５ｍｍ ，在一倍中误差范围内的高相干点占总数目的７８．８％ ，证明了水准点之间的Ｉｎ －ＳＡＲ高相干点沉降监测值的可靠性，也表明此段沉降区域的沉降监测趋势符合理论值。该方法将水准路线周围的沉降高相干点在假设沉降中心存在并且其周围呈线性变化的前提下，克服了传统的方法进行单点验证的局限性，将地面沉降基于水准监测和ＩｎＳＡＲ 监测这两种监测结果在趋势上进行分析比较，使得评价结果更加符合实际。图９ 缓冲区高相干点与水准连线沉降量对比Ｆｉｇ．９ Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ Ｈｉｇｈ Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ Ｐｏｉｎｔ ｉｎ Ｂｕｆｆｅｒａｎｄ Ｌｅｖｅｌｉｎｇ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ３ ＩｎＳＡＲ 沉 降 监 测 成 果 外 业 实 地核查 根据上虞ＩｎＳＡＲ沉降监测结果，挑选３０余处地面沉降严重区域，进行野外实地核查。这些区域主要分布在城区及沿海围垦地带，调查发现，这些地区主要是工程性沉降为主。图１０为一个典型沉降区域，是一新建小区，共３排高层建筑。图 １０ 外业调查区域影像图Ｆｉｇ．１０ Ｉｍａｇｅ Ｍａｐ ｏｆ Ｆｉｅｌｄ Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ根据 ＩｎＳＡＲ 监测结果，这 ３ 排高层建筑相比建筑之间的空地及周边区域存在明显地面沉降，沉降值年均速率最大达到 ３０ｍｍ ／ ａ 。通过实地调６ ０ １
第 ９ 期引用格式：骆 光 飞，陈 捷，祝 彦 敏 ． 浙 江 平 原 时 序 ＩｎＳＡＲ 地 面 沉 降 监 测 ［ Ｊ ］ ． 测 绘 科 学，２０１６ ， ４１ （ ９ ）：
１０２ － １０７．查，发现由于建筑与周边地面严重的不均匀沉降，该小区存在明显的道路错位、楼体与地面分离、墙体开裂等现象（图１１ ）。图 １１ 外业实地核查照片Ｆｉｇ．１１ Ｆｉｅｌｄ Ｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｐｈｏｔｏ外业实地核查结果表明，使用ＩｎＳＡＲ 技术进行地面沉降反演，可以快速、直观、有效地发现地面沉降严重区域及沉降中心，且使用ＩｎＳＡＲ 观测的沉降中心具有很高的几何位置精度（如上文可精确到某一幢建筑物），更有利于沉降原因的分析，表明应用ＩｎＳＡＲ 技术进行大范围高精度地面沉降监测和工程性地面沉降监测是切实可行的。４ 结束语利用ＩｎＳＡＲ技术进行地面沉降...
篇二：insar监测地面沉降的步骤
１８ 年 １０ 月第 ５ 期城 市 勘 测Ｕｒｂａｎ Ｇｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ ＆ ＳｕｒｖｅｙｉｎｇＯｃｔ.２０１８Ｎｏ.５文章编号:１６７２－８２６２(２０１８)０５－７５－０５ 中图分类号:Ｐ２２５推荐访问:insar监测地面沉降的步骤 沉降 监测 地面