利用多频持久散射体InSAR技术评估填海区的地面沉降情况

《IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing》：Evaluating Ground Subsidence in Land Reclamation Areas Using Multi-Frequency Persistent Scatterer InSAR

　　

摘要：

沉降对填海土地构成重大地质危害，因此需要持续监测以进行有效管理。合成孔径雷达（SAR）和干涉SAR（InSAR）技术已被广泛应用，但多频率数据集的潜力尚未得到充分挖掘。本研究利用多时相持久散射体干涉技术（PSI），对2015年至2019年间获取的四个SAR数据集进行分析，这些数据集包括X波段的COSMO-SkyMed、C波段的Sentinel-1，以及L波段的ALOS-2 PALSAR-2 StripMap和ScanSAR，旨在研究韩国纳克顿河三角洲的沉降情况。选择这些数据集是为了确保时间上的重叠，从而便于进行有意义的比较。研究结果显示，尽管SAR的频率和分辨率存在差异，但釜山新港、诺克桑工业区、华井工业区和新湖工业区这四个子区域的沉降模式却十分一致。其中，新湖工业区的沉降速率最高，为每年7.86厘米；釜山新港为7.08厘米/年，华井工业区为6.40厘米/年，而诺克桑工业区的沉降速率最低，为每年4.97厘米。通过对比分析可以看出，在地质条件复杂的环境中，多频率SAR技术在沉降监测方面具有互补优势。由于缺乏地面参考数据，研究通过数据集间的交叉验证来提高结果的可靠性。研究结果强调了传感器特性、相位稳定性及相干性对基于PSI的变形估算的影响，凸显了精心选择参数的重要性。本研究有助于了解不同SAR频率的优势与局限性，为动态填海区域的长期监测策略的完善提供参考。