第33卷，第8期 2013年8月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol.33,No.8,pp2198-2202
August，2013
PS-InSAR技术与多光谱遥感建筑指数的载荷密度
对地面沉降影响的研究
陈蓓蓓1,2,3，官辉力1.2.3*，李小娟1,2,3，雷坤超1，4，朱琳1,2.3，王彦兵1,2,3
1.首都师范大学城市环境过程与数字模拟国家重点实验室培育基地，北京100048 2.首都师范大学三维信息获取与应用教育部重点实验室，北京100048
3.首都师范大学资源环境与旅静学院，北京100048 4.北京市水文地质工程地质大队，北京100195
摘要城市快速发展带来的载荷增加在一定程度上加剧着局部的地面沉降。选取覆盖北京平原区的TM 多光谱遥感影像，反演基于指数的建筑用地指数，表征建筑用地(载荷)时空密度差异信息；进而基于永久散射体于涉测量监测技术和遥感建筑指数，结合GIS空间分析方法，从像元角度，分析典型区域载荷变化与地面沉降的相关性。结果表明：（1)载荷的密度与沉降的不均匀性存在正相关关系，尤其在高沉降速率地区体现的较为明显；（2)由于地质结构、土体结构的复杂性、滞后性等特点，使得在相对较短周期研究内，载荷的增加对地面沉降的影响并不十分凸显；（3)高密度建筑群使得局部地面荷载增加，各单体建筑的附加沉降互相叠加，对区域性地面沉降的贡献是不容忽视的问题。
关键词地面沉降；多光谱遥感；雷达干涉测量；载荷密度
DOI: 10. 3964/j. issn, 1000-0593(2013)08-2198-05
中图分类号：P237
引言
文献标识码：A
究[2-4]。上海的地面沉降研究结果表明，高层建筑对地面沉降量的贡献率可达到30%[5]；严学新等[选择上海4个典型的高层建筑及多层建筑密集区段，对上海城区建筑密度与地
地面沉降是一种不可补偿的永久性环境和资源损失，是地质环境系统破坏所导致的区域地质灾害，并可能诱发一系列其他环境灾害，形成灾害链。众多研究结果表明地下资源尤其是(地下水)的超量开采是诱发区域地面沉降的主要原因(1)，近年来，随着城市建设的快速发展，城市浅表层空间开发利用、城市发展过程中的钢筋混凝土静载荷、立体交通网络形成的动载荷等的急剧变化，也在一定程度上影响着局部的地面沉降。北京作为国际大都市，城市建设引发地面沉降间题也日趋凸现。高密度建筑群使局部地面载荷增加，各单体建筑引发沉降效应互相叠加，加剧区域性地面沉降。因此，研究区域载荷密度的差异对地面沉降的影响，对于揭示地面沉降成因演化机理，进一步的防沉、控沉有重要的意义。
针对城市化进程中动静载荷对地面沉降影响的间题，国内外许多专家学者采用了多种传统的技术手段对其展开研
面沉降的关系进行了分析；唐益群等门借助离心模型试验手段，操索了不同建筑容积率下密集建筑群区对地面沉降的影响规律；何庆成(指出大量开采地下水、重大的工程建筑物对地基施加的静荷载、低荷载的持续作用下，土体的端变引起地基土的缓慢变形；同时，地面上的动荷载在一定条件下也将引起土体的压密变形进而诱发地面沉降。
通过分析以往研究成果发现，目前国内外有关城市建筑和载荷对地面沉降的贡献间题，大多采用的是工程力学的研究方法，虽然局部特点明显，但由于区域水文地质条件的非均一性，需要区域尺度的整体研究，针对这一问题，本工作以北京典型地下水漏斗区域为研究区，选取TM多光谱遥感影像，反演以三指数的遥感建筑用地指数（简称IBI指数），获取北京地区区域建成区（载荷）密度变化信息（2003～ 2009)；进而以时序永久散射体干涉测量技术（permanent Scatterer for SAR interferometry，PS-InSAR)监测结果巢[>,10]
收稿日期：2012-12-27，修订日期：2013-03-30
基金项目：国家自然科学基金重点项目（41130744/D0107)，国家白然科学基金面上项目（41171335/D010702)，北京市自然科学基金重点项
目（8101002)，（973计划）前期研究专项课题项目（2012CB723403)资助
作者简介：陈稽落，女，1985年生，首都师范大学城市环境过程与数字模拟国家重点实验室培育基地讲师
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