星载InSAR在城市地质灾害监测领域发挥作用

地矿科技助理

随着全球城市化进展的不断加快，导致城市地质灾害的原因也越来越多元化，如地下资源的过度开发、建筑物及基础设施的大量修建以及软土层的压实等导致的地质灾害。自然资源部第一大地测量队自2019年起，相继利用星载InSAR技术，开展了杭州市、广州市、西安市等地区地面沉降变化监测任务，涉及长江三角洲、珠江三角洲、汾渭盆地等全国重点地面沉降区域。

该项目采用Sentinel-1、ALOS等卫星数据源进行时序InSAR数据处理，完成了数十万平方公里的地面沉降监测，通过传统的地面水准测量方法和星载InSAR技术相结合，相互验证以提高监测精度，提供各年度地面沉降专题成果图册，包括年均沉降速率、累计沉降量、沉降时间序列变化、典型沉降区域分析等成果。通过项目查明了区域地质灾害总体空间分布特征，局部沉降破坏严重地区，InSAR沉降监测与水准监测结果进行了对比验证，整体表现趋势一致，地面沉降漏斗地区吻合较好，沉降漏斗空间分布和基本特征一致。通过野外灾害调查，发现部分地区存在地基下沉、房屋倾斜、台阶破碎、路面开裂等灾害现象。

城市基础设施作为社会经济发展的链条，保障基础设施稳定和安全运营具有重要的现实意义，通过星载InSAR技术可评估城市基础设施的地基稳定性，查明发生地表形变的基础设施及周边区域，及时发现不合理的工程活动，针对产业集聚区、大型线性工程、跨江桥梁等进行专题分析与研究，同时为城市高程基准维护和地质灾害监测提供可靠的测量依据，为经济持续发展中重大的民生工程提供保障服务，为政府决策提供决策依据。

我国是世界上地质灾害发育最强烈、因灾死亡人数最多的国家之一，这些地质灾害常具有隐患点多、隐蔽性强、潜伏期长等特点，对人民生命财产安全和社会经济发展造成了严重威胁。由于地形地质环境复杂、地面调查工作开展难度大，加上技术因素等条件限制，目前仍有大量地质灾害隐患尚未完全查明。

近年来，我国加大了地质灾害的调查和监测力度，掌握重点区域的隐患信息，最大限度地减少地质灾害对经济社会造成的损失。特别是星载InSAR（星载合成孔径雷达干涉测量）技术在地质灾害监测领域显示出越来越大的应用潜力。星载InSAR是一种主动微波遥感技术，通过主动式采集雷达数据，记录地物的散射强度信息及相位信息，生成中、高分辨率雷达影像，采用干涉测量相位差求解位移量的变化，通过定期监测、有效反映地表形变的发展趋势和规律性，为长时间序列下环境灾害问题提供良好的技术监测手段。

相较以往的形变监测设备、无人机航摄等手段，星载InSAR技术具有高分辨率、不受云雨条件限制、数据获取周期短的特点，能最大程度地实现大尺度、大面积区域形变的动态监测，在大范围地面沉降、采空区地面塌陷、山体滑坡隐患点、重要基础设施（如高速铁路、高速公路、发电设施、码头）等地质灾害监测中发挥重大作用，监测精度可达到mm级。

原标题：《星载InSAR在地质灾害监测领域发挥作用》
来源于：陕西测绘地理信息局