基于InSAR时序分析技术的现代黄河三角洲地面沉降监测及典型影响因子分析

发布时间：2017-08-30 05:40

  本文关键词：基于InSAR时序分析技术的现代黄河三角洲地面沉降监测及典型影响因子分析

  更多相关文章： InSAR时序分析技术 ERS1/2 现代黄河三角洲 地面沉降 影响因子

【摘要】：地面沉降作为一种主要的地质灾害类型,已给人类的生产和生活带来严重危害,有效地获取地面沉降分布情况,分析地面沉降的影响因子,对灾害预防与治理及工程建设合理规划具有非常重要的意义。黄河三角洲海岸带地面沉降速率超过当地及世界海平面上升速率两个数量级,需要特别关注。InSAR技术以其省时、省力和高精度等优于传统测量手段的特点,被广泛用于沉降监测研究中。本文以沉降变化较显著的现代黄河三角洲地区为例,选取覆盖研究区的39景ERS1/2 SAR数据,分别利用PS InSAR时序分析技术和SBAS InSAR时序分析技术进行处理分析,获得了1992至2000年间黄河三角洲地面沉降的空间分布和时间变化情况。监测结果表明黄河三角洲地面沉降现象广泛分布,地面沉降量分布极不均匀,且差异较大,平均沉降速率为-5.1 mm/yr,而在沉降漏斗处最大沉降速率可达-33.2 mm/yr。通过对提取到的PS点和SBAS点对应的地物类型进行野外验证,显示PS点可靠性大于70%,SDFP可靠性大于85%,SBAS点对应的地物散射特性更稳定,可靠性更高。将PS InSAR时序分析技术和SBAS In SAR时序分析技术获得的监测结果分别与水准观测数据进行比较,结果显示两种方法的监测结果与水准观测结果一致性较好,中误差可达mm级,能满足城市地面沉降监测的精度要求,其中SBAS InSAR时序分析技术获得的监测结果更可靠。将InSAR监测结果与河道变迁、海岸线变迁、软土厚度分布图、相应时间段的居民区分布图和油田分布图进行叠加分析,分区域评价控制地面沉降的各因素的作用强度,确定引起地面沉降的典型影响因子,定量分离人为与自然因素在黄河三角洲地面沉降中的贡献。研究证实黄河三角洲地面沉降主要由石油开采(采油和抽取浅层地下水用于回注)、沉积物固结压实、地表载荷增加、卤水抽取等因素引发,但影响存在时空差异。进一步分析得出沉积物固结压实和石油开采(采油和抽取浅层地下水用于回注)对黄河三角洲地面沉降的贡献更显著,前者主要受陆地形成时间和沉积物厚度控制,后者主要受石油开采量和开采活动持续时间影响。以上研究对分析黄河三角洲地面沉降的发生、演化过程,以及评价对环境的影响有一定的意义,为现代黄河三角洲地区资源的合理开采和可持续发展提供科学依据。
【关键词】：InSAR时序分析技术 ERS1/2 现代黄河三角洲 地面沉降 影响因子
【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】：2015
【分类号】：P642.26
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 绪论9-21
• 1.1 研究背景与选题意义9-12
• 1.1.1 研究背景9-10
• 1.1.2 选题意义10-12
• 1.2 国内外研究现状与趋势12-19
• 1.2.1 InSAR技术研究概况12-16
• 1.2.2 黄河三角洲地面沉降研究现状16-19
• 1.3 主要内容与创新点19-21
• 1.3.1 主要研究内容19
• 1.3.2 创新点19-21
• 第二章 研究区概况21-34
• 2.1 黄河三角洲的形成及演化22-24
• 2.1.1 黄河三角洲的形成与结构22
• 2.1.2 河道及海岸带变迁22-24
• 2.2 地形地貌24-25
• 2.3 地质背景25-27
• 2.4 地层特征27-29
• 2.5 矿产资源29-32
• 2.6 黄河三角洲地面沉降特征32-34
• 第三章 InSAR基本原理及技术问题34-50
• 3.1 InSAR技术基本原理34-36
• 3.2 D-InSAR技术基本原理36-38
• 3.2.1 D-InSAR技术原理36
• 3.2.2 D-InSAR技术的局限性36-37
• 3.2.3 D-InSAR数据处理流程37-38
• 3.3 InSAR时序分析技术基本原理及数据处理流程38-44
• 3.3.1 PS InSAR技术原理及数据处理38-41
• 3.3.2 SBAS技术基本原理及数据处理流程41-44
• 3.4 技术问题研究44-48
• 3.5 本章小结48-50
• 第四章 现代黄河三角洲地面沉降监测50-74
• 4.1 D-InSAR技术监测现代黄河三角洲地面沉降50-53
• 4.1.1 数据与处理50-52
• 4.1.2 监测结果分析52
• 4.1.3 分析与结论52-53
• 4.2 PS InSAR技术监测黄河三角洲地面沉降53-60
• 4.2.1 数据与处理53-55
• 4.2.2 监测结果分析55-59
• 4.2.3 可靠性验证59-60
• 4.2.4 分析与结论60
• 4.3 SBAS InSAR时序分析技术监测现代黄河三角洲地面沉降60-68
• 4.3.1 数据和处理61-63
• 4.3.2 监测结果分析63-66
• 4.3.3 可靠性验证66-68
• 4.3.4 分析与结论68
• 4.4 PS InSAR与SBAS InSAR精度对比分析68-72
• 4.5 本章小结72-74
• 第五章 典型影响因子分析74-86
• 5.1 石油开采的影响75-78
• 5.2 沉积物固结压实78-80
• 5.3 地表载荷增加80-83
• 5.3.1 城镇建设80-81
• 5.3.2 堤坝修建81-83
• 5.4 地下水抽取的影响83-85
• 5.5 本章小结85-86
• 第六章 总结与展望86-89
• 6.1 主要研究工作总结86-88
• 6.2 进一步研究展望88-89
• 参考文献89-97
• 攻博期间发表论文97

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 刘国祥;陈强;丁晓利;;基于雷达干涉永久散射体网络探测地表形变的算法与实验结果[J];测绘学报;2007年01期

2 别君;黄海军;樊辉;毕世普;;现代黄河三角洲地面沉降及其原因分析[J];海洋地质与第四纪地质;2006年04期

3 李广雪,庄振业,韩德亮;末次冰期晚期以来地层序列与地质环境特征——渤海南部地区沉积序列研究[J];青岛海洋大学学报;1998年01期

4 尹明泉;韩淑萍;;黄河三角洲地区软土的初步研究[J];山东地质;1993年02期

5 张波,刘桂仪,范立芹,董作森;黄河三角洲南部地下水环境问题与对策[J];山东国土资源;2004年05期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 范洪冬;InSAR若干关键算法及其在地表沉降监测中的应用研究[D];中国矿业大学;2010年

，

本文编号：757570