黄河三角洲地面沉降时序InSAR技术监测与地下流体开采相关性分析

发布时间：2018-06-27 00:39

本文选题：黄河三角洲 + 地面沉降　；参考：《中国科学院研究生院(海洋研究所)》2016年博士论文

【摘要】：黄河三角洲,作为中国增长速率最快且最年轻的典型海岸带区域,具有独特的发育背景与沉积环境,在构造运动、自然沉积物固结压实作用、特别是频繁的人类经济活动等多重因素共同作用下,地面沉降灾害普遍存在。黄河三角洲地面沉降灾害加剧次生灾害发生的同时,对当地人民正常的社会、经济以及生态环境造成重大影响,因此,有效获取全面、详实的地面沉降灾害时空分布与演化特征,探求其成因机理,为防灾减灾提供技术与决策支持,更加科学、合理的指导自然资源开发、利用,保护黄河三角洲发展的可持续性具有重要意义。InSAR技术作为一种新兴的空间对地观测技术,以其覆盖范围大、时空分辨率与监测精度高等优势而被广泛应用于诸多地学领域,特别是在地表形变灾害的监测方面。然而,受到大气延迟相位、地形误差、相位时空失相干以及噪声等因素的影响,传统InSAR技术的监测精度与应用领域受到极大限制。为克服上述限制,并提高监测的能力与精度,以永久散射体技术(PS)与短基线集技术(SBAS)为代表的时序InSAR技术应运而生,提供长时间序列高精度与时空分辨率的地表形变结果同时,引领了InSAR技术算法理论与应用的变革。本文以黄河三角洲复杂的大面积地面沉降灾害为研究对象,利用时序InSAR技术开展了针对海岸带地区特殊环境条件下高精度地表形变监测方法与应用的研究,分析了整体性的以及区域性的地表形变时空分布与演化特征,同时结合实地相关数据资料对已获取地面沉降灾害成因机制进行相关性分析与模型反演分析,拓展了InSAR技术在黄河三角洲研究应用的广度与深度。本文主要研究内容包括:(1)系统分析了常规InSAR技术与时序InSAR技术,针对黄河三角洲特殊的海岸带环境下常规InSAR技术难以获取可靠地表形变结果、传统时序InSAR技术监测目标点密度不足、相干点相位稳定性不够以及误差因素较大等问题,基于Hopper等所提出的时序InSAR技术详细分析了低相干环境条件下高相干点的识别与选取、时空域带通滤波、相位解缠算法、误差相位剔除以及数据处理算法流程等问题;(2)利用时序InSAR技术对黄河三角洲地表形变进行长时间序列、高精度与高时空分辨率的监测,获取其大面积地面沉降时空分布、演化特征与沉降模式,并对大面积地面沉降与地下水开采进行时空相关性分析,利用季节性降水量分析其与非线性地面沉降的关系;分析了黄河三角洲总体性的大面积地面沉降的成因机理,主要是由于地下水资源超采所引发的含水层及上覆岩层压缩引起;(3)针对东营油田区存在的局部区域性沉降,详细分析其时空分布、演化特征以及与断层分布的关系。对油田区域性地面沉降分别采用Mogi模型、单一椭球模型以及双椭球模型进行反演分析,并结合实地油气资源开采资料对比分析各模型最优化反演结果参数以及各模型的适应性、可靠性与准确性,探讨油田区域性地面沉降成因机理,主要由地下油气资源开采活动导致。
[Abstract]:In order to overcome the limitations and to improve the ability and accuracy of monitoring , this paper analyzes the spatial and temporal distribution and evolution characteristics of land subsidence disasters in the Yellow River Delta . The space - time distribution , evolution characteristics and settlement model of large area ground subsidence are obtained , and the relationship between large area ground settlement and groundwater mining is analyzed .
【学位授予单位】：中国科学院研究生院(海洋研究所)
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P642.26

【参考文献】