天津八里台突発沈降の多波長衛星搭載SARモニタリングと時空間変化特性の解析

YAN Shiyong ,  

GUO Bingyan ,  

LIU Bin ,  

QIAO Xin ,  

ZHANG Li ,  

摘要

2023年5月31日、天津八里台で突発的な沈降が発生し、周辺の建物やインフラに深刻な被害をもたらした。該当区域の長期的かつ高精度な地表変位監視を行うことは、その誘発および発生メカニズムと関連災害の防止を明らかにする上で重要な意義を持つ。天津八里台の突発沈降は変位量が大きく、持続期間が長く、非線形の特徴が顕著である。単一ソースのSARデータによるInSAR変位監視が直面する勾配の非干渉性および時空間解像度の低さの問題に対し、本研究では多波長SARデータの利点を活かし、高解像度強度および高精度位相情報に基づき、多段階可変ウィンドウの多時相加重ピクセルトラッキングとDS-InSARを組み合わせた複雑変位抽出技術を提案した。2022年1月から2024年12月までの57シーンのCバンドSentinel-1および19シーンのLバンド陸探1号SARデータを利用し、突発沈降地域の事前、初期、後期の変位情報を取得・分析した。結果は以下の通りである:(1)八里台の沈降事象は顕著な突発性および段階性を示し、事象発生前(2022-01-01~2023-05-31)は該当地域がほぼ安定しており、地表変位量は-3~3mm/aの範囲であった。事象初期(2023-05-31~2023-06-07)には最大変位が-4.5mを超え、事象後期(2023-06-07~2024-12-28)には変位速度が急速に減少し安定傾向にあり、同期間の2箇所のGNSS観測データと顕著な一致を示した。決定係数R²はそれぞれ0.98と0.97、RMSEはそれぞれ3.31mmと5.85mmであった。(2)沈降中心と地熱ボーリング位置間の空間的相関性および時系列累積変位の進展パターンは、地熱資源開発中に特異な地質構造に突入したことが本突発沈降の主な誘因である可能性をさらに裏付けた。本研究は八里台の突発沈降の発生および動力学的メカニズム解析のための技術的およびデータ的基盤を築き、地熱資源開発技術の最適化と都市の安全および持続可能な発展促進に寄与する。

关键词

八里台突発沈降;Sentinel-1;陸探1号;ピクセルトラッキング;DS-InSAR;時空間変化

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