郭山川，侯湖平，張紹良，米家鑫，尚志敏

(中國礦業(yè)大學(xué)環(huán)境與測繪學(xué)院，江蘇 徐州 221116)

時序InSAR在城市地鐵工程區(qū)形變監(jiān)測中的應(yīng)用

郭山川，侯湖平，張紹良，米家鑫，尚志敏

(中國礦業(yè)大學(xué)環(huán)境與測繪學(xué)院，江蘇 徐州 221116)

地鐵建設(shè)會引發(fā)城市地表形變?yōu)暮?，而傳統(tǒng)的合成孔徑雷達差分干涉測量(D-InSAR)難以實現(xiàn)城市地鐵工程區(qū)域的精細(xì)測量。本文利用TerraSAR-X高分辨率數(shù)據(jù)，采用PS-InSAR和SBAS-InSAR方法對徐州地鐵1號線東部工程場地進行了形變監(jiān)測，獲取了該區(qū)域2016年6月15日—2016年9月11日期間的形變時序圖。通過與人工角反射器布設(shè)點的水準(zhǔn)測量數(shù)據(jù)對比分析，發(fā)現(xiàn)利用兩種時序InSAR測量方法得到的地表形變結(jié)果與水準(zhǔn)測量結(jié)果非常一致，形變誤差均在1 mm以內(nèi)；而SBAS-InSAR探測地表形變的敏感性低于PS-InSAR。結(jié)果表明，利用高分辨率SAR影像監(jiān)測城市地鐵形變具有亞毫米級的測量精度和米級的定位能力，同時證明了時序InSAR分析技術(shù)在城市地鐵工程形變監(jiān)測應(yīng)用中的廣闊前景。

地表形變；時序InSAR；人工角反射器；精細(xì)監(jiān)測；地鐵建設(shè)

我國正在大力發(fā)展城市地鐵工程，依據(jù)地鐵發(fā)展規(guī)劃，中國地鐵總里程將在2020年達到6000 km，城市地鐵工程的地下隧道、橋梁及地基工程將使應(yīng)力平衡狀態(tài)的地質(zhì)環(huán)境遭到破壞，導(dǎo)致工程建設(shè)區(qū)發(fā)生地表形變[1-2]。為防控地表形變造成影響和危害，亟須建立有效的城市地鐵建設(shè)工程區(qū)形變監(jiān)測和預(yù)警系統(tǒng)。人口密集、商業(yè)繁華的地鐵建設(shè)工程區(qū)更對形變監(jiān)測技術(shù)提出了高精確、高效和時空全覆蓋的要求。

近年來，新興的合成孔徑雷達差分干涉測量(differential interferometric synthetic aperture radar，D-InSAR)以全天候、全天時、高分辨率和連續(xù)空間覆蓋的優(yōu)勢在地表形變測量中得到廣泛關(guān)注[3-6]。但是傳統(tǒng)D-InSAR技術(shù)由于失相干、大氣延遲相位等因素影響，很難實現(xiàn)高精度測量，而且單次形變結(jié)果也難以說明區(qū)域地表形變的時間演化情況[7]。為解決這一難題，國內(nèi)外學(xué)者開展了深入的研究，以永久散射體干涉測量[8](persist scatterers InSAR)和小基線集干涉測量[9-10](small baseline subset InSAR，SBAS-InSAR)為代表的時序InSAR分析方法的發(fā)展，以及高分辨率SAR衛(wèi)星的成功運行，極大地增強了 D-InSAR技術(shù)在城市地面沉降中實現(xiàn)精確監(jiān)測的能力。羅三明等采用27景ENVISAT雷達數(shù)據(jù)，利用相干點目標(biāo)InSAR技術(shù)進行時序處理，獲取了北京及周邊地區(qū)2006—2010年地表形變場，研究結(jié)果探測了北京雙橋沉降中心區(qū)的平均沉降速率為-27.19 mm/a[11]。朱葉飛等采用21幅ERS-2 SAR數(shù)據(jù)，利用PS-InSAR技術(shù)測量了蘇州地區(qū)1995年12月31日—2000年12月24日間的地表沉降值，并結(jié)合地面水準(zhǔn)測量數(shù)據(jù)的進行了驗證分析，驗證結(jié)果表明了PS-InSAR技術(shù)監(jiān)測數(shù)據(jù)的可靠性[12]。Sandra I.N.Heleno等基于PS-InSAR技術(shù)，利用1992—2003年期間55景ERS-1/2數(shù)據(jù)，揭示了里斯本地區(qū)的沉降區(qū)域之一為鐵路周邊區(qū)域，探究了其產(chǎn)生沉降的原因，并通過比較GPS數(shù)據(jù)證實了PS-InSAR技術(shù)的準(zhǔn)確性和科學(xué)性[13]。徐小波等將CR-InSAR技術(shù)、PS-InSAR技術(shù)應(yīng)用到研究西秦嶺北緣斷裂帶中斷的微小形變，成功證明了CR點由于其自身的高穩(wěn)定特性，對整個結(jié)算網(wǎng)絡(luò)起到了很好的整體控制作用，能夠保證解算結(jié)果正確性[14]。

綜上，盡管相關(guān)學(xué)者已證明了時序InSAR分析技術(shù)監(jiān)測城市地表形變的科學(xué)性和可靠性，但是其研究結(jié)果尚未達到如今城市地鐵建設(shè)工程區(qū)形變監(jiān)測高精度和精定位的要求。而具有精確測量微小形變能力和精準(zhǔn)定位能力的短波長、高分辨率SAR數(shù)據(jù)在城市地鐵工程形變監(jiān)測的研究卻很少。因此，本文采用5幅2016年6月15日—2016年9月11日間的高分辨率TerraSAR-X數(shù)據(jù)，結(jié)合布設(shè)在試驗場地的人工角反射器，分別利用PS-InSAR、SBAS-InSAR技術(shù)的原理與方法對徐州市地鐵工程場地進行形變監(jiān)測，并將監(jiān)測結(jié)果與水準(zhǔn)測量數(shù)據(jù)進行對比分析，以此評價D-InSAR技術(shù)在城市地鐵工程形變監(jiān)測應(yīng)用中的精準(zhǔn)性。

1 試驗方法

1.1 時序InSAR分析方法概述

時序InSAR分析技術(shù)是在傳統(tǒng)InSAR技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，通過對多時序SAR數(shù)據(jù)的相位統(tǒng)計特征進行參數(shù)估計，可以有效減小干涉相位中的大氣延遲、DEM、低相干等因素帶來的誤差。時序InSAR通過近十幾年的快速發(fā)展，逐步形成了PS-InSAR、SBAS-InSAR、CT-InSAR、TCP-InSAR和Stacking等技術(shù)體系。

作為時序InSAR技術(shù)分支之一的PS-InSAR 是基于永久散射體的點時序分析測量技術(shù)，最早由意大利學(xué)者Ferretti等在2001年提出[8]。由于橋梁、房屋、圍墻、巖體等地物的散射特性較好，對SAR信號的反射作用較強且回波信號具有較高的信噪比，能在相當(dāng)長的時間內(nèi)保持較高質(zhì)量的相干性。PS-InSAR方法的基本思路為：獲取研究區(qū)內(nèi)的N+1幅SAR影像，基于小基線思想選取1幅影像為主影像(master)和N幅從影像(slave)，配準(zhǔn)、差分后形成N幅差分干涉圖，然后利用幅度信息[8]或相位信息[15]選取PS點，通過放棄失相干嚴(yán)重的像元并對穩(wěn)定的像元集進行時間序列分析，可以最大限度地減弱時空失相干和大氣延遲影響，進而得到整個研究區(qū)的地表形變信息。經(jīng)過角反射器的試驗驗證，PS-InSAR的形變測量精度可以達到亞毫米級[16]。

SBAS-InSAR同樣是時序InSAR技術(shù)分支之一，是基于短基線原理的時序分析測量技術(shù)，最早由Berardino提出[9]。SBAS的基本原理是將所有獲取的SAR數(shù)據(jù)根據(jù)空間基線大小組成數(shù)個集合，集合內(nèi)空間基線小，集合間空間基線大，利用最小二乘法求解子集合的相位信息，利用矩陣奇異值分解法聯(lián)合求解整個監(jiān)測時間內(nèi)的相位信息，差分相位進行空間低通和時間高通濾波去除大氣延遲相位和部分軌道誤差影響，建立Delaunay三角網(wǎng)確定解纏參考點，利用最小費用流算法(MCF)解決不規(guī)則格網(wǎng)的相位解纏問題，從而獲取研究區(qū)地表形變時序結(jié)果[17]。SBAS-InSAR主要用于監(jiān)測形變速率緩慢、形變量較小的持續(xù)形變場。

本文在利用PS-InSAR和SBAS-InSAR技術(shù)監(jiān)測地鐵形變時，側(cè)重點是通過對比分析測量周期內(nèi)時序InSAR測量和水準(zhǔn)測量結(jié)果，評價兩種時序InSAR分析技術(shù)監(jiān)測結(jié)果的準(zhǔn)確性和精確性。而城市地區(qū)的人工建筑物對雷達回波具有較強的反射及回波信號具有較高的信噪比，因此SAR干涉圖中象元的相干性較高。因此，由于試驗?zāi)康牟]有研究城市地形形變年變化速率，且影像對之間時空基線短、相干性高，5景TerraSAR-X數(shù)據(jù)是滿足試驗研究需要的。

1.2 人工角反射器作用與布設(shè)

由于角反射器具有空間定向反射特性，以任意方向入射的電磁波經(jīng)過角反射器的反射后，都將保持與入射方向平行的方向返回，以此提高角反射器布設(shè)點的相干性，因此，人工角反射器可以有效減小傳統(tǒng)InSAR技術(shù)由失相干造成的誤差，增強在低相干區(qū)域監(jiān)測地表微小形變的能力[18]。同時在人工角反射器點布設(shè)水準(zhǔn)測量點，通過對兩者測量數(shù)據(jù)的對比分析，能更充分地說明InSAR測量結(jié)果的可靠性和精確性。

徐州市快速軌道交通工程項目在研究區(qū)域定期進行水準(zhǔn)測量監(jiān)測，試驗在水準(zhǔn)測量點布設(shè)了4個人工角反射器，主要是為了加強雷達回波信號，提高相干性，減小誤差影響。根據(jù)TerraSAR-X衛(wèi)星經(jīng)過研究區(qū)域的飛行方向和雷達探測信號入射角，以及X波段數(shù)據(jù)波長短等屬性，采用鋁制板材，設(shè)計并制作了邊長為1 m的三角錐形人工角反射器4個，其位置如圖1所示。

圖1 人工角反射器布設(shè)位置示意圖

地鐵工程建設(shè)工地周邊圍墻、建筑等固定設(shè)施都有反射性[19]，盡管如此，人工角反射器在高分辨率雷達影像中依然有較突出的亮斑，這說明研究區(qū)域的人工角反射器點具有強識別性和強干涉性。

2 研究區(qū)域與數(shù)據(jù)選取

研究區(qū)域位于徐州市云龍區(qū)，該區(qū)域是徐州市核心區(qū)之一，內(nèi)含密集的高建筑群，京滬高鐵貫穿全區(qū)，交通十分便利。2013年《徐州市城市快速軌道交通建設(shè)規(guī)劃(2013—2020年)》規(guī)劃在徐州建設(shè)3條地鐵線路，包括1、2、3號線一期工程，總長度67 km，其中地下線60.6 km，徐州地鐵建設(shè)隧道工程主要采用盾構(gòu)法和礦山法，地鐵站建設(shè)主要采用明挖法。圖2為研究區(qū)域位置示意圖。

圖2 研究區(qū)域位置示意圖

角反射器布設(shè)點所處的1號線一期工程線路全長約22 km，共設(shè)站臺18座，計劃2017年12月31日洞通。無論是盾構(gòu)法、礦山法，還是明挖法，都破壞了原地質(zhì)結(jié)構(gòu)的應(yīng)力平衡，從而引起地鐵工程場地的地表形變。目前采用的傳統(tǒng)水準(zhǔn)測量方法不僅需人力、財力、物力的大量投入，而且水準(zhǔn)測量數(shù)據(jù)的分散性導(dǎo)致不能利用其結(jié)果對整個形變區(qū)域建立科學(xué)的、有效的形變?yōu)暮υu價體系及預(yù)警機制。

SAR數(shù)據(jù)采用2016年6月15日—2016年9月11日間5景3 m分辨率條帶模式TerraSAR-X影像，SAR幅度影像大小為17 000列，30 000行，覆蓋面積約1825 km2，影像中心點地理坐標(biāo)為34°12′29.98″N，117°10′53.63″E。影像范圍如圖3所示。

圖3 TerraSAR-X影像覆蓋范圍

TerraSAR-X數(shù)據(jù)詳細(xì)參數(shù)見表1。研究區(qū)該數(shù)據(jù)采樣間距為斜距向0.909 4 m，方位向1.899 2 m，根據(jù)入射角大小轉(zhuǎn)換為地理坐標(biāo)系下像元間距，即1.899 5 m×1.899 2 m。高分辨率SAR數(shù)據(jù)對城市地鐵工程形變監(jiān)測研究既面臨著更強噪聲帶來的誤差，也有中、低分辨率SAR數(shù)據(jù)無可比擬的精確定位優(yōu)勢。利用SARscape軟件對研究區(qū)域SLC影像進行了剪裁，再作PS-InSAR和SBAS-InSAR處理。PS-InSAR處理中，對于主影像的選取原則是使時間基線盡量小，且影像對空間基線不超過臨界基線。選取了20160707作為主影像，主影像和20160820輔影像的空間基線最大達到139.6 m，遠(yuǎn)小于臨界空間基線，如圖4所示。SBAS-InSAR依據(jù)短基線集的原則計算出小基線級劃分的情況，共選擇了10組干涉組合，干涉組最大基線為157.9 m，仍遠(yuǎn)小于臨界空間基線。由此可見，無論是PS-InSAR還是SBAS-InSAR干涉組合的時空基線都較優(yōu)。PS-InSAR主輔影像時空基線和SBAS-InSAR干涉對時空基線分別如圖4和如圖5所示。DEM高程數(shù)據(jù)選用的是美國航天飛機地形測繪使命公布的SRTM3 V4版本，該數(shù)據(jù)彌補了SRTM3 V1數(shù)據(jù)的空洞值，且高程精度遠(yuǎn)優(yōu)于ASTER GDEM數(shù)據(jù)[20]，是研究區(qū)域可利用的最優(yōu)DEM數(shù)據(jù)。

表1 TerraSAR-X數(shù)據(jù)參數(shù)表

圖4 PS-InSAR主輔影像時空基線

圖5 SBAS-InSAR干涉對時空基線

3 研究結(jié)果

SARscape由瑞士Sarmap公司基于ENVI遙感圖像處理軟件開發(fā)，SARscape提供圖形化操作界面，幾乎全面覆蓋所有SAR數(shù)據(jù)，具有專業(yè)雷達圖像處理和分析功能。PS-InSAR處理時，首先將輔影像與主影像配準(zhǔn)，然后進行干涉處理，得到去平后的干涉圖如圖6所示。

圖4中，20160707—20160615、20160707—20160729干涉組合的空間基線小于20160707—20160820、20160707—20160911，在圖6去平后干涉圖中表現(xiàn)為前兩者較后兩者干涉效果更好。城市中的建筑、圍墻等固定設(shè)施具有相干性較強的特點，而且在面積相同的情況下，高分辨率SAR影像內(nèi)單位像元更多，在研究區(qū)域可供選擇的PS點較豐富。因此，可以提高PS的相干性閾值來篩選PS點，確定試驗相干性閾值為0.9，在研究區(qū)域共選擇了20 978個PS點。為減小干涉相位中的大氣延遲相位誤差，采取了空間域低通、時間域高通濾波方法，最終得到所有干涉組合PS點的形變量。

圖6 PS-InSAR去平后干涉圖

SBAS-InSAR同樣需要對干涉像對進行干涉處理，首先進行干涉圖生成、去平、濾波和相位解纏，再根據(jù)GCP(ground control points)進行軌道精煉、重去平、殘余地形的估算，以及大氣延遲相位的去除，最后進行地理編碼。圖7顯示了SBAS-InSAR干涉像對的干涉圖。

由圖7可知，20160707—20160820干涉效果優(yōu)于20160729—20160820，主要原因是與時間基線相比，干涉質(zhì)量對空間基線的敏感性更高，因此空間基線最短的20160615—20160707的干涉效果最佳。研究區(qū)域樓房、橋梁、高鐵站臺對雷達信號形成了較強的回波信號，這些人工建筑物在圖7中也表現(xiàn)出了較穩(wěn)定的狀態(tài)。

圖7 SBAS-InSAR 10組干涉圖

以20160615為初始監(jiān)測時間，記此時形變量為0，獲取了如圖8所示的研究區(qū)域累計沉降圖，其中時間跨越88 d，周期為22 d，形變方向為雷達視線角方向(ALOS)。從圖8可知，2016年6月15日—2016年9月11日期間，研究區(qū)域主要沉降范圍發(fā)生在高鐵站西南方和平大道與振興大道周邊，區(qū)域沉降量為10～30 mm，極個別點沉降值達50 mm，主要原因為1號線地鐵隧道施工引發(fā)地表形變。而在其沉降過程中，2016年8月20日—2016年9月11日期間的沉降幅度最大，其他區(qū)域在監(jiān)測期間地表有微小沉陷，也有微小抬升。

4 結(jié)果驗證與分析

通過與徐州市快速軌道交通工程項目提供的水準(zhǔn)測量數(shù)據(jù)進行對比分析，以驗證PS-InSAR與SBAS-InSAR測量結(jié)果的可靠程度和精度。兩種測量手段的監(jiān)測周期均為22 d，水準(zhǔn)測量數(shù)據(jù)周期為3 d。由于在角反射器布設(shè)點的強相干性，PS-InSAR和SBAS-InSAR在CR01、CR02、CR03和CR04點的監(jiān)測結(jié)果也應(yīng)具有較強的準(zhǔn)確度，因此對比分析3種測量技術(shù)在4個角反射器布設(shè)點2016年6月15日—2016年9月11日的形變信息，可以驗證PS-InSAR和SBAS-InSAR測量技術(shù)監(jiān)測城市地鐵工程微小形變的可靠性和精確性。將PS-InSAR和SBAS-InSAR測量結(jié)果依據(jù)入射角大轉(zhuǎn)換為同水準(zhǔn)測量一致的垂直方向形變，圖9是利用3種方法得到人工角反射器布設(shè)點的形變量。

圖8 研究區(qū)域累計沉降圖(ALOS方向)

3 d監(jiān)測周期的水準(zhǔn)測量能更準(zhǔn)確、詳盡地呈現(xiàn)地表的動態(tài)變化，因此設(shè)水準(zhǔn)測量數(shù)據(jù)為標(biāo)準(zhǔn)測量數(shù)據(jù)，則2016年6月15日—2016年9月11日研究區(qū)域沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計表見表2。

表2 CR點形變量統(tǒng)計 mm

2016年6月15日—2016年9月11日期間，4個人工角反射器布設(shè)點利用PS-InSAR和SBAS-InSAR監(jiān)測技術(shù)測量形變誤差均在1 mm以內(nèi)。其中CR03和CR04的監(jiān)測結(jié)果與水準(zhǔn)測量結(jié)果具有高度一致性，每個監(jiān)測周期的測量誤差均未超過1 mm。CR01和CR02布設(shè)位置從2000年進行SRTM高程測繪計劃至今，地形從小山丘開發(fā)成平地，高程值已發(fā)生變化，因此DEM誤差引起的形變測量誤差較CR03和CR04更為明顯，但每個周期的誤差同樣未超過3 mm。其形變監(jiān)測的精度明顯高于利用ENVISAT、ERS-1/2，凸顯出TerraSAR-X數(shù)據(jù)在城市地鐵工程高精度、精定位形變監(jiān)測中的優(yōu)越性。

就兩種不同的時序InSAR測量技術(shù)而言，PS-InSAR和SBAS-InSAR在4個人工角反射器布設(shè)點形變監(jiān)測中的測量誤差均是亞毫米級，監(jiān)測結(jié)果都能充分說明時序InSAR形變測量技術(shù)的可靠性。但相對于PS-InSAR技術(shù)，SBAS-InSAR技術(shù)對形變探測的敏感性較弱。圖9中，利用SBAS-InSAR測量的CR01、CR02、CR03及CR04形變量絕對值總是小于PS-InSAR方法得到的形變量絕對值，主要原因是SBAS-InSAR的像元在干涉和解纏會受到周邊像元的影響，導(dǎo)致其在形變圖的空間上更連續(xù)；而PS點是在相干性較高的點進行干涉和解纏，PS點之間的影響較小，導(dǎo)致PS點在形變圖的空間上更為跳躍和敏感。

綜上所述，盡管利用高分辨率SAR數(shù)據(jù)在進行D-InSAR測量時，失相干、大氣延遲誤差、噪聲等限制因素會導(dǎo)致較大微小形變測量誤差，但通過時序InSAR分析技術(shù)有效地減小了這些誤差。通過對比分析PS-InSAR和SBAS-InSAR監(jiān)測結(jié)果與水準(zhǔn)測量的結(jié)果，充分證明了時序InSAR分析技術(shù)在城市地鐵工程微小形變監(jiān)測中的可靠性和準(zhǔn)確性，測量精度達到了亞毫米級。另一方面，由于TerraSAR-X數(shù)據(jù)的高分辨率特性，時序InSAR分析技術(shù)對微小形變監(jiān)測具有精準(zhǔn)定位到米級的能力。

5 結(jié) 語

城市地鐵建設(shè)的隧道、橋梁等工程會破壞地表應(yīng)力平衡狀態(tài)，從而造成地表形變?yōu)暮?；另一方面，城市土地高度集約化利用使得地質(zhì)環(huán)境更加脆弱和敏感。因此，迫切需要開展對城市地鐵工程形變的科學(xué)、可靠的監(jiān)測研究。而傳統(tǒng)水準(zhǔn)測量不僅需要投入大量人力、財力，而且監(jiān)測結(jié)果僅是散點式數(shù)據(jù)，無法對整個形變場進行科學(xué)分析；近年來，也有不少專家學(xué)者利用D-InSAR技術(shù)監(jiān)測城市地表形變，但大多數(shù)研究的重點并不是針對城市地質(zhì)環(huán)境的敏感性和脆弱性進行高準(zhǔn)度、精定位的微小形變測量。在此基礎(chǔ)上，本文利用最新的5景TerraSAR-X數(shù)據(jù)，采用PS-InSAR和SBAS-InSAR測量原理和方法，結(jié)合人工角反射器布設(shè)，對2016年6月15日—2016年9月11日期間徐州市1號線東部地鐵工程形變進行了周期為22 d的微小形變測量，將監(jiān)測結(jié)果與水準(zhǔn)測量結(jié)果對比分析，得到以下結(jié)論：

(1) 地鐵工程會引起城市地表形變，在地鐵隧道工程建設(shè)區(qū)域，ALOS方向最大形變量達-60 mm。

(2) 時序InSAR分析技術(shù)能夠有效地解決失相干、大氣延遲誤差及X波段數(shù)據(jù)噪聲等限制因素帶來的誤差，通過時序InSAR分析技術(shù)獲取的形變結(jié)果與水準(zhǔn)測量結(jié)果非常一致，2016年6月15日—2016年9月11日形變誤差均小于1 mm。

(3) SBAS-InSAR對形變探測的敏感性較弱，SBAS-InSAR在4個人工角反射器測量形變絕對值均小于PS-InSAR監(jiān)測形變絕對值。

(4) 針對城市地區(qū)亞毫米級形變監(jiān)測，外部參考DEM引起的監(jiān)測誤差是可見的，CR03、CR04地表形變監(jiān)測值要優(yōu)于地形發(fā)生過變化的CR01和CR02地表形變監(jiān)測值。試驗區(qū)域可獲取的外部DEM有SRTM DEM與ASTER GDEM，其中后者的高程精度在東部平原地區(qū)低于前者[21]，但是SRTM DEM遙感測繪拍攝完成于2000年，而城市化進程中土地平整、樓房建造等都已使城市地形發(fā)生變化，SRTM DEM數(shù)據(jù)已不能滿足目前高準(zhǔn)度、精定位的微小形變測量，這也是筆者下一步要研究的問題之一。

致謝：感謝廣州市地下鐵道設(shè)計院徐州地鐵項目部提供水準(zhǔn)監(jiān)測數(shù)據(jù)。

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Application of Multi-temporal InSAR in Deformation Monitoring of Urban Subway Construction Area

GUO Shanchuan，HOU Huping，ZHANG Shaoliang，MI Jiaxin，SHANG Zhimin

(School of Environment Science & Spatial Informatics, China University of Mining and Technology, Xuzhou 221116, China)

It has been showed that subway construction will cause deformation of urban surface. The traditional differential interferometric synthetic aperture radar (D-InSAR), however, can hardly achieve a precise monitoring in urban subway construction area. Adopting TerraSAR-X high resolution data, the ground deformation of the eastern part of Xuzhou Metro Line 1 is monitored by using PS-InSAR and SBAS-InSAR methods, and the multi-temporal diagram of deformation from June 15, 2016 to September 11, 2016 is obtained in this paper. By a comparison with the data from level measurement which using artificial corner reflector site to validate, it is found that the surface deformation results obtained by the two InSAR measurements are consistent with the leveling results greatly, and the deformation errors are within 1 mm; while the sensibility of SBAS-InSAR to detect surface deformation is lower than that of PS-InSAR. The result shows that monitoring urban underground deformation with high resolution SAR images has sub-millimeter accuracy and meter-level positioning ability. At the same time, it provides an intense certification for a broad prospects of the application of multi-temporal InSAR technology in the deformation monitoring of urban subway project.

ground deformation; multi-temporal InSAR; artificial corner reflector; fine monitor; subway construction

郭山川，侯湖平，張紹良，等.時序InSAR在城市地鐵工程區(qū)形變監(jiān)測中的應(yīng)用[J].測繪通報，2017(8)：92-99.

10.13474/j.cnki.11-2246.2017.0258.

2017-04-19

江蘇省煤基CO2捕集與地質(zhì)儲存重點實驗室開放基金(2015A01)

郭山川(1992—)，男，碩士生，主要研究方向為InSAR變形監(jiān)測。E-mail：gsc@cumt.edu.cn

張紹良。E-mail：slzhang@cumt.edu.cn

P258

A

0494-0911(2017)08-0092-08