基于StaMPS-InSAR的大同地面沉降特征分析

摘要

大同市是我国地面沉降与地裂缝灾害较严重的地区之一，其地面形变及地裂缝活动发展趋势受到人们的普遍关注。本研究基于2008—2010年Envisat ASAR与2022—2023年Sentinel-1数据，采用斯坦福永久散射体方法(StaMPS)获取地面沉降及地裂缝活动特征，并对比分析了其发展趋势。同时，结合断裂带分布、地下水位、土地利用覆盖等数据，通过对比分析和相关性分析等方法探讨了地面沉降的成因。结果表明，地下水位和城市建筑荷载是影响大同市地面沉降发生的主要因素。2008—2010年沉降主要集中在白马城、机车厂、大同煤田、新技术开发区和榆林村，其中新技术开发区地面沉降最为严重，沉降速率为-36 mm/yr。2022—2023年，原有沉降中心总体呈沉降速率减缓趋势，但新技术开发区沉降中心继续向南扩展，形成新技术开发区-御东新区-高店村沉降带，沉降速率达-45 mm/yr。典型地裂缝两侧的差异形变由2008—2010年的13 mm/yr降为2022—2023年的2 mm/yr。两个时期的合成孔径雷达干涉测量(InSAR)监测结果对比分析表明，大同市地面沉降受到断裂带分布、建筑荷载、地下水位、煤矿开采等多种因素影响。研究成果可为大同市地面沉降及地裂缝灾害防治提供参考。

关键词

斯坦福永久散射体方法 / 地面沉降 / 合成孔径雷达干涉测量 / 大同 / 地裂缝