Long term monitoring of urban subsidence by Permanent Scatterer DInSAR

When using differential SAR interferometry (DInSAR) to monitor the surface deformation over a long time scale, it is often strongly affected by the spatial and temporal decorrelations and atmospheric dishomogeneities. The recently developed Permanent Scatterers (PS) technique proposed by Fertti et al. can overcome these difficulties by interpreting time-series of interferometric phase only at coherent point scatterers. In this study, we apply this PS technique using 25 ERS-1/2 scenes from 1992 to 2000 to monitor the subsidence in Suzhou. By using the linear deformation model, the deformation map in Suzhou urban area over the eight years is obtained. And the calculated results are in good agreement with the measurements of leveling.     

Long term monitoring of urban subsidence by Permanent Scatterer DInSAR

When using differential SAR interferometry (DInSAR) to monitor the surface deformation over a long time scale, it is often strongly affected by the spatial and temporal decorrelations and atmospheric dishomogeneities. The recently developed Permanent Scatterers (PS) technique proposed by Fertti et al. can overcome these difficulties by interpreting time-series of interferometric phase only at coherent point scatterers. In this study, we apply this PS technique using 25 ERS-1/2 scenes from 1992 to 2000 to monitor the subsidence in Suzhou. By using the linear deformation model, the deformation map in Suzhou urban area over the eight years is obtained. And the calculated results are in good agreement with the measurements of leveling.     

济宁市城区地面沉降的成因和规律性探讨

在阐述济宁市城区自然地理、地质概况、水文地质条件、岩土体物理力学特征的基础上,利用地下水开采情况、地下水位动态、沉降观测及各种地层的有关参数等资料,分析了地面沉降产生的原因、发展现状和发展阶段,并通过对地面沉降和地下水开采的相关分析,认为目前地面沉降正处于较明显沉降的发展阶段,其产生的原因主要在于对深层承压水的超采,与地壳新构造运动无关.地面沉降的分布和发展具有如下规律:(1)地面沉降的速率和分布范围与地下水位的下降一致;(2)地面沉降与地下水位变幅呈正相关;(3)地面沉降速率受岩土体类型的影响,沉降漏斗与粘性土地层厚度的分布基本是一致的;(4)地面沉降中粘性土层的塑性变形和砂性土层的弹性压密并存.图2,表1,参8.     

基于动态灰色模型的地下工程地面沉降预测

对地下工程引起的地面沉降作实时准确的预报对指导施工有重要意义,利用动态灰色模型(MGM),可以根据适时更新的观测值建立实时的预报模型,从而使预报精度提高。文章通过工程实例,表明该模型能较好地应用于沉降预报,这对地下工程及岩土工程施工有一定的参考价值。     

城市发展对区域气象环境影响的数值模拟:以苏州为例

本文采用中尺度天气模式WRF(Weather Research Forecasting Model),以苏州地区为例,对稳定天气过程下的城市热岛效应进行了数值模拟(2007年7月31日-8月2日).利用Landsat卫星观测的1986年、1995年、2004年、2006年下垫面资料进行了敏感性试验,分析了城市化导致的城市下垫面变化对城市气象环境的影响.结果表明,在这次高温过程中,城市气温一直较郊区高,高温区随着城市扩展而扩大;城市化对郊区气温影响较小,而城市气温会有所增长,且夜间较明显;随着城市的发展,城市热岛强度也随之增长,在夜间增长显著;由于城市下垫面的特征,城市中上升气流区与下沉气流区顺着风向成条带状相间分布,这表明在城市中可能存在水平对流涡旋,并且随着城市的发展,水平对流涡旋强度有增强的趋势.     

廊坊城区地面沉降与地下水漏斗响应关系

通过收集廊坊城区水文地质条件、地面沉降监测等资料,分析地下水漏斗变化和地面沉降发展情况,研究廊坊城区地面沉降与地下水漏斗响应关系。首先,深层地下水是廊坊城区的主要水源,2001—2015年供水量呈整体上升趋势,其中生产用水和家庭用水占主要部分,长期开采深层地下水形成地下水漏斗,漏斗断面呈"V"字形。其次,基于合成孔径雷达干涉(interferometric synthetic aperture radar,InSAR)技术,廊坊市城区大部沉降速率60 mm/a,局部达80 mm/a。再者,地下水漏斗变化和地面沉降响应关系显示,地下水漏斗与地面沉降中心基本吻合,地下水位开采量增加,造成深层水位下降,导致地面沉降速率不断变大,影响范围亦增大,地下水位下降成为该区地面层沉降主要影响因素,同时建筑群荷载增加对地面沉降亦产生不利影响。因此,开展地面沉降与地下水漏斗响应关系研究可为地面沉降灾害防治提供理论依据。     

苏州城郊山地景观生态遥感研究

在1986和1998年遥感影像研究的基础上，利用2002年的遥感影像再次对苏州城郊低山丘陵的植被覆盖进行了判读分析。结果显示1986至1998年新增裸地20km^2，而1998至2002年新出现裸地降至1．77km^2。近几年苏州山地植被景观受破坏程度明显降低，这主要得益于苏州市“禁止开山采石条例”的制定和有效执行。与此同时，近年来山地范围村镇建设、房地产开发以及工程建设对山地植被景观包括历史人文景观的破坏变得突出。苏州山地植被景观研究、保护与管理工作还有待加强和完善，否则与吴文化和苏州古城根基密切相关的苏州城郊山地景观仍有遭受破坏和消失的危险。     

苏州地区传统建筑屋面基层工艺研究

为应对当前传统地方建筑工艺面临退化与消亡危机,本研究在整理分析现有实例的基础上,根据材料与材料处理方式的不同,对苏州地区传统建筑屋面工艺所进行的分类与归纳,将其分为清水望砖做法、做细望砖做法、反刷望砖做法及望板做法,并分别详述其材料的处理方法、相关的构件与构造、工艺特点、适用范围及实例等.通过到施工现场实地调研和整理工匠访谈的方法,详细记录与解说了清水望砖的做法,包括材料再加工、工序、工艺要点、注意事项等.这样忠实记录工艺过程,客观分析个中结构、构造原理即为本阶段研究工作的重点与主要成果内容.     

北京东部区域地面沉降现状及其发展趋势预测

东部沉降区是北京地面沉降比较严重的沉降区之一.该区域是北京市未来发展的重点地区之一,包括了CBD及其东扩区,通州新城.通过对该区域内大量地面沉降历史观测数据、地下水位历史观测数据以及近几年的监测成果进行整理,分析总结了该区域内地面沉降发生、发展的特点及规律,并建立了适用于不同地层在多层地下水动态变化条件下的地面沉降计算方法,编制了计算程序.分析与计算结果表明:1)研究区的地面沉降总体上呈现自西向东,自北向南发展的趋势,由一个沉降中心逐渐出现多个沉降中心.2)近几年研究区的地面沉降呈现出沉降面积迅速扩大、沉降速率加快的发展趋势.3)未来5年内研究区西部地区地面沉降比较稳定,地面沉降继续向东部与南部移动.     

差分干涉测量技术在四川甲居滑坡监测中应用研究

选择四川省丹巴县甲居滑坡作为监测的示范,检验差分干涉测量(D-InSAR)技术在中国西南山区滑坡监测的有效性.利用差分干涉测量技术,通过EARTHVIEW软件,处理了两期Radarsat-1数据,取到了甲居滑坡的两期位移量.结果表明,甲居滑坡南北两个区域滑动速度有明显的差异,并且北部区域的滑坡边界应后移.甲居滑坡整体滑动有加快的趋势.     

承压含水层地下水开采流固耦合渗流数学模型

以饱和多孔介质流固耦合渗流数学模型为基础,推导建立了适合描述承压含水层地下水开采过程渗流与地面沉降耦合的二维数学模型。并给出了一承压含水层定产量开采的数值算例,计算得出了渗流场的分布特征和中心位置地面沉降量的变化规律,探讨了流固耦合效应。结果表明,考虑耦合效应与否对于计算结果影响较大,本文模型更能反映流固耦合渗流的物理实质。随着时间增长孔隙压力减小,孔隙压力消散的程度越来越快;含水层内部的流固耦合作用较强,而其边界处因受边界条件约束,耦合效应表现则不够明显。中心沉降量随时间增长而迅速增大,且很快趋于稳定,固结沉降速度之快,说明流固耦合效应影响之大。这对于进一步深入认识因地下水开采而诱发的地面沉降机理及制定相应的防治措施都有重要的理论意义和指导作用。     

PS-InSAR技术在兰州市地面形变中的监测应用

近年来,由于城市地表沉降带来的次生灾害后果愈加严重,给城市的发展带来了诸多隐患,因此对城市进行长时间序列的形变监测具有重要的现实意义,而传统的监测方法无法获取城市大面积的地表形变信息.合成孔径雷达遥感(interfer-ometric synthetic aperture radar,InSAR)技术在大规模地表形变监测中具有独特的优势.兰州市地质条件特殊,地貌条件复杂,是中国地质灾害发生频率较大的区域之一.采用63景Sentinel-1A和5景Sentinel-1B数据基于永久散射体合成孔径雷达干涉(persistent scatterer interferometric synthetic aperture radar,PS-InSAR)测量技术获取了2014年10月—2020年4月的兰州市城区的地面形变场.研究结果表明,兰州市城区地表形变较小,临近城区周边的几处村镇存在着不同程度的沉降,且部分区域的沉降呈现出逐渐加快的趋势.     

县域尺度土地利用/覆被变化研究--以河西走廊肃州绿洲为例

采用中国科学院资源环境数据库中的全国1：10万土地资源利用分类系统，利用1988和2000年Landsat 5的4，3，2(RGB)波段合成影像解译结果，基于GIS(ARC／INFO 7．0)，用变化量、变化率、相对变化率和相对变化度等指标对肃州绿洲近12年来土地利用／覆被变化进行了研究．结果表明：2000年土地利用格局表现为以未利用地(56．19％)、耕地(27．47％)和草地(12．19％)为主，水体、农村居民点用地、林地和城镇用地仅占4．15％，各乡镇土地利用格局差异较大；12年期间，景观破碎度增加，表现在耕地、林地、草地、未利用地斑块的平均面积、周长都在减小．土地利用结构变化表现出耕地、水域明显增加，城镇用地和农村居民点也增加，草地、林地和未利用地呈减少趋势，反映出区域城镇化进程加快和生态环境恶化的趋势；采用土地利用变化量、土地利用变化率、土地利用相对变化度(率)等指标从不同角度反映了肃州绿洲LUCC的变化特点，但都表达出了LUCC较明显的区域差异；通过比较，发现土地利用相对变化度指标在揭示区域土地利用变化中优势明显．     

苏州市2008年3～6岁城乡学龄儿童体质状况对比分析

本文采用问卷调查法、访谈法、数理统计法,对苏州市2008年5600名3~6岁城乡学龄儿童的体质状况,进行了调查;结果表明：学龄儿童体格发育总趋势无明显特征。学龄儿童身体素质表现为男童在力量、速度、耐力、灵敏度与平衡能力中有优势,女童在柔韧性上有优势。城市学龄儿童在下肢力量与协调性方面好于农村学龄儿童。农村学龄儿童在灵敏度方面好于城市学龄儿童。     

苏州古城区地面温度分析及在城市规划中的作用

利用ASTER热红外遥感数据,定量分析了苏州市古城区地面温度分布特征,研究显示：2005年春古城区白天地面温度差异在15℃以上,按影像像元值的空间聚集情况,城内地面温度可分为高、中、低3个等级区。结合实地调查与QuickBird影像判读,分析了城区地面温度空间变化与下垫面植被、水体及建筑物分布的对应关系,发现城内地面极端高温位于露天体育场,极端低温位于护城河道最宽部位。在此基础上分析了古城区热岛效应对居民生活环境及古城文化遗存的影响。降低古城区人口密度、清理民宅外围临时搭建、进行气流廊道的研究与建设、进行自行车专用道路建设以及合理绿化是缓解古城区热岛效应的有效措施。     

上海地面沉降地下水渗流场与地层应力场分析

为有效控制上海地面沉降发展,利用地下水位与地层变形的实测资料,分析了地下水渗流场与应力场的变化特征及其制约机制。结果表明:地面沉降与地下水渗流场、第四纪地层的应力场关系密切;开发利用地下水资源以及工程建设活动,是渗流场与应力场发生变化的重要影响因素;地层空间分布的不均一也使渗流场和应力场发生突变并呈现非线性;深部含水层集中开采导致的地下水位持续下降以及浅部含水层的工程降水和建筑荷载,是上海地面沉降防治面临的新问题。该研究有助于上海地面沉降系统调控对策的制定与防治技术措施的实施。     

特厚冲积层非主断面观测站岩移参数的求取

针对祁东煤矿的特殊地质和开采条件,采用实际观察与计算相结合的方法,研究了该矿特厚冲积层非主断面观察站岩移参数的求取问题,具体方法为：在对观测数据进行初步处理的基础上,利用“非主断面任意方向观测结果的求参程序”对观测结果进行了求参计算,确定了概率积分法的5个岩移预计参数。利用所求参数对原观测线各测点进行下沉和沿x、y向水平移动进行预计,计算结果与实际观测结果相符,并利用等效面积法,求得了主断面的地表岩移角值,对以后煤柱留设、采动影响范围的确定及非主断面观测站设计具有指导意义。     

陕西省城市用地空间扩展分析

目的研究陕西省城市空间扩展变化特点,因为城市用地空间扩展是城市化进程的一个衡量指标。方法根据陕西省10个地级市1991～2003年土地面积的统计资料,通过计算城市用地扩张系数,定量分析了城市用地扩展的趋势。结果①陕西省10个地级市1991年到2003年的建成区面积由1991年的326km。增加到2003年的488km^2,增加了49．69％,年均扩展率为3．42％,增幅明显。②咸阳、延安、渭南、安康和商洛的城市用地规模扩展不足,西安、宝鸡和榆林3市的城市用地规模扩展较为合理,铜川和汉中的城市用地规模扩展速度太快,造成城市建设占地过多、土地利用效率过低的现象。结论城市发展过程中要把握城市用地扩展速度与城市人口增长速度相适宜的原则,实现城市土地的最优化利用。     

苏州河水质与着生生物群落的生态学变化关系的研究

为了研究苏州河着生生物群落的生态学变化与水质之间的相互联系，于2001年夏秋两季对该河流三个断面的着生生物群落的生态学变化进行了连续观察，研究结果为：秋季和夏季相比，生物物种数增加，其生物优势种密度和个体密度降低，多样性指数升高；重污染水质指示生物种类数下降，轻污染水质指示生物种类数上升，表明着生生物群落的生态学变化对水质有较好的监测和指示作用。     

西苕溪流域城市化对径流长期影响分析研究

利用基于GIS平台的长期水文影响模型(long-term hydrological impact analysis, L-THIA GIS),选取太湖上游的西苕溪流域作为研究区域,在验证L-THIA模型在该流域径流模拟有效性的基础上,利用不同时期(1985年和2000年)土地利用状况变化分析城市化对径流的影响;并应用情景分析的方法预测未来不同的土地利用变化所导致的径流变化情况。研究结果表明：城镇用地产生的径流量要大于非城镇用地;1985?2000年城市建设用地面积扩张75%,径流系数相应增加了1.4% ;未来城市建设用地的不断扩张;当城市面积分别达到流域面积的25%和45%时,径流系数将可能达到0.68和0.79。因此,城市扩张导致的不透水面积的增加将成为改变区域水文效应主要因素之一,需要进行合理的城市和土地利用规划限制城市的盲目扩张。