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福建海西城市群地面沉降机理及监测技术研究

作　者: 武继峰
导　师: 杨志强
学　校: 长安大学
专　业: 大地测量学与测量工程
关键词: 地面沉降海西城市群 GNSS InSAR
分类号: P642.26
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 63次
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内容摘要

地面沉降是指在人类工程经济活动影响下，由于地下松散地层固结压缩而导致地壳表面标高降低的一种局部的下降运动或工程地质现象。21世纪上半页，我国城市化进程将继续发展，对地下资源的需求还将继续扩大，地面沉降问题将会更加突出。针对这种情况必须加强对地面沉降现象的进行深入研究，并且根据不同情况采取一定的措施。包括随时准确监测地表变化情况、密切监测地下水位沉降情况，并及时提供准确的观测数据等对于预测地面沉降工作至关重要。对地面沉降的整体研究，不仅仅需要专业的测量知识，还需要具有多学科知识交叉融合，包括地质学、弹塑性力学、岩土力学、系统论、控制论等多方面的学科。本文以福建海峡西岸城市群地面沉降为研究对象，系统收集长乐—南澳展布区域的地质构造、物理探测、地壳形变资料，详细掌握该地质单元的演化规律及构造背景，并对城市群的沉降机理进行研究。对GNSS和InSAR为主的现代测量技术进行系统研究，探讨利用多源异构信息融合进行城市群地面沉降监测的具体实施方案。构建、优化长乐—南澳断裂带展布区域的地壳形变监测网络，设计GPS及水准监测方案，对城市群、国家重点项目所在区域进行重点布设，为研究区域的地壳三维形变场及城市规划提供依据。在传统InSAR和D-InSAR研究基础上，进一步研究了SBAS-InSAR技术，并讨论了针对海西城市群地面沉降形变监测的应用，将InSAR干涉数据与水准测量数据相结合，初步描述了福州盆地的地面沉降速率及特征，并对下一步工作研究提出建议和展望。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章绪论  8-15
  1.1 研究背景与意义  8-9
    1.1.1 论文研究背景  8-9
    1.1.2 论文研究意义  9
  1.2 国内外研究现状  9-12
    1.2.1 地质因素研究现状  9-11
    1.2.2 常规沉降监测技术  11
    1.2.3 现代沉降监测技术  11-12
  1.3 本文研究内容及主要思路  12-13
    1.3.1 主要研究内容  12-13
    1.3.2 研究思路  13
  1.4 论文结构  13-15
第二章海西城市群地质构造特征及沉降机理  15-30
  2.1 海西构造带特征及城市群地理条件  15-19
    2.1.1 自然地理条件  15
    2.1.2 区域地质背景  15-19
  2.2 地质调查研究  19-25
    2.2.1 第四纪地质  19-20
    2.2.2 区域新构造运动  20-21
    2.2.3 区域重力场特征  21-22
    2.2.4 区域航磁异常特征  22-23
    2.2.5 水平形变特征  23-24
    2.2.6 垂直形变特征  24-25
  2.3 沉降机理研究及沉降态势分析  25-28
    2.3.1 福州盆地  25-26
    2.3.2 泉州盆地  26
    2.3.3 漳州盆地  26-27
    2.3.4 综合解释分析  27-28
  2.4 沉降监测问题分析  28-30
    2.4.1 福州市地面沉降  28-29
    2.4.2 传统监测问题  29-30
第三章现代地面沉降监测技术研究  30-43
  3.1 INSAR/D-InSAR 技术  30-36
    3.1.1 技术方法分类  30-33
    3.1.2 现有软件  33-35
    3.1.3 沉降监测中的应用  35-36
  3.2 GNSS 技术  36-40
    3.2.1 GPS 全球定位系统  36-37
    3.2.2 GLONASS 系统  37
    3.2.3 GALILEO 系统  37-38
    3.2.4 北斗系统  38-39
    3.2.5 GNSS 系统优势  39-40
  3.3 基于多源信息融合的沉降监测技术  40-43
    3.3.1 离散数据融合  40
    3.3.2 多遥感平台数据融合  40-41
    3.3.3 系统性数据融合  41
    3.3.4 多学科交叉融合  41-43
第四章海西城市群 GPS 与水准监测网优化及监测方案设计  43-49
  4.1 网形优化  43-46
    4.1.1 GPS 高程测量研究  43-45
    4.1.2 GPS 控制网优化  45-46
  4.2 监测方案  46-49
    4.2.1 监测目的  46-47
    4.2.2 GPS 监测实验方案  47-49
第五章 InSAR 技术在海西城市群沉降监测中的实际应用  49-61
  5.1 数据获取  49-51
    5.1.1 Envisat ASAR  49
    5.1.2 ALOS PALSAR  49-50
    5.1.3 SRTM DEM  50-51
  5.2 数据处理方法  51-54
    5.2.1 基于最小二乘的多基线距 D-InSAR 方法  51-52
    5.2.2 基于小基线集的多基线距 D-InSAR 方法  52-53
    5.2.3 SBAS 技术的数据处理步骤简介  53-54
  5.3 数据处理及沉降分析  54-61
    5.3.1 前期数据处理  54-56
    5.3.2 形变反演  56-61
结论与建议  61-63
参考文献  63-67
致谢  67

福建海西城市群地面沉降机理及监测技术研究

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