Mehrbandiger satellitengestützter SAR-Monitoring des plötzlichen Senkungsereignisses in Tianjin Balitai und Analyse der spatio-temporalen Entwicklungseigenschaften
Am 31. Mai 2023 verursachte ein plötzlicher Senkungsprozess im Tianjin Balitai Gebiet erhebliche Schäden an umliegenden Gebäuden und Infrastrukturen. Die Durchführung einer langfristigen hochpräzisen Oberflächenverformungsüberwachung im entsprechenden Bereich ist von großer Bedeutung, um die Auslösungs- und Entstehungsmechanismen sowie die Prävention der damit verbundenen Katastrophen zu verstehen. Die plötzliche Senkung in Balitai, Tianjin, weist eine große Verformungsmenge, einen langen kontinuierlichen Zeitraum und deutliche nichtlineare Merkmale auf. Um die Probleme der Gradienten-Dekohärenz und der niedrigen Raum-Zeit-Auflösung bei der InSAR-Verformungsüberwachung mit einzelquelligen SAR-Daten zu bewältigen, schlägt dieser Artikel eine komplexe Verformungsextraktionstechnik vor, die eine mehrstufige variable Fenster-Multi-Temporale gewichtete Pixelverfolgung und DS-InSAR kombiniert, basierend auf den Vorteilen der mehrbandigen SAR-Daten mit hochauflösender Intensität und hochpräzisen Phaseninformationen. Mithilfe von 57 C-Band Sentinel-1-Szenen und 19 L-Band LuTan-1-Szenen im Zeitraum von Januar 2022 bis Dezember 2024 wurden die Verformungsinformationen des plötzlichen Senkungsgebietes vor, während und nach dem Ereignis erfasst und analysiert. Die Ergebnisse zeigen: (1) Das Balitai-Senkungsereignis weist deutliche plötzliche und phasenweise Charakteristika auf, der entsprechende Bereich blieb vor dem Ereignis (01-01-2022 bis 31-05-2023) im Wesentlichen stabil mit Bodenverformungsraten von -3 bis 3 mm/Jahr. Im Ereignisbeginn (31-05-2023 bis 07-06-2023) überschritt die maximale Verformung -4,5 m, im späteren Ereigniszeitraum (07-06-2023 bis 28-12-2024) nahm die Verformungsrate schnell ab und stabilisierte sich, wobei eine signifikante Übereinstimmung mit den Monitoring-Ergebnissen von zwei GNSS-Stationen im selben Zeitraum besteht (Bestimmtheitskoeffizienten R² von 0,98 und 0,97 bzw., RMSE von 3,31 mm und 5,85 mm); (2) Die räumliche Korrelation zwischen dem Senkungszentrum und dem Standort der geothermischen Bohrung sowie das evolutive Muster der zeitlich kumulierten Verformungen bestätigen weiter, dass das plötzliche Treffen auf spezielle geologische Strukturen während der geothermischen Ressourcengewinnung wahrscheinlich die Hauptursache für dieses plötzliche Senkungsereignis ist. Diese Studie legt die technische und datenbezogene Grundlage für die Analyse der Entstehung und des dynamischen Mechanismus der Balitai-Senkung und trägt zur Optimierung der geothermischen Ressourcennutzungstechnologien sowie zur Förderung der städtischen Sicherheit und nachhaltigen Entwicklung bei.
关键词
plötzliche Senkung in Balitai;Sentinel-1;LuTan-1;Pixel-Tracking;DS-InSAR;spatio-temporale Entwicklung