Monitoreo SAR multibanda por satélite del hundimiento súbito en Balitai, Tianjin y análisis de características evolutivas espacio-temporales

YAN Shiyong ,  

GUO Bingyan ,  

LIU Bin ,  

QIAO Xin ,  

ZHANG Li ,  

摘要

El 31 de mayo de 2023, un hundimiento súbito en Balitai, Tianjin, causó daños graves a los edificios e infraestructuras circundantes. La realización de una monitorización precisa a largo plazo de la deformación superficial en la zona correspondiente tiene una gran importancia para revelar los mecanismos de inducción y generación del evento y la prevención de desastres relacionados. El hundimiento repentino de Balitai en Tianjin presenta deformaciones de gran magnitud, un ciclo continuo prolongado y características no lineales significativas. Para abordar los problemas de la decoherencia de gradiente y la baja resolución espacio-temporal en el monitoreo de deformaciones InSAR con datos SAR de fuente única, este estudio integra las ventajas de datos SAR multibanda y propone una tecnología compleja de extracción de deformaciones basada en el seguimiento de píxeles ponderado multitemporal con ventanas variables a múltiples niveles y la combinación DS-InSAR, utilizando la alta resolución de intensidad y la información fase de alta precisión. Se utilizaron 57 escenas de datos Sentinel-1 en banda C y 19 escenas de datos LuTan-1 en banda L desde enero de 2022 hasta diciembre de 2024 para obtener y analizar la información de deformación en las áreas de hundimiento súbito antes, durante y después del evento. Los resultados muestran: (1) el evento de hundimiento de Balitai tiene un carácter claramente repentino y por fases, la zona respectiva se mantuvo básicamente estable antes del evento (01-01-2022 a 31-05-2023) con deformaciones superficiales entre -3 y 3 mm/año, la deformación máxima superó los -4,5 m en la etapa inicial del evento (31-05-2023 a 07-06-2023), la tasa de deformación disminuyó rápidamente y se estabilizó en la etapa posterior (07-06-2023 a 28-12-2024), con una coherencia significativa con los resultados de monitoreo de dos estaciones GNSS en el mismo período (coeficiente de determinación R² de 0.98 y 0.97 respectivamente, RMSE de 3.31 mm y 5.85 mm); (2) la correlación espacial entre el centro del hundimiento y la ubicación del pozo geotérmico, así como la evolución de la deformación acumulada temporalmente, confirman que la aparición de estructuras geológicas especiales durante la explotación de recursos geotérmicos probablemente sea la principal causa de este hundimiento súbito. Este estudio sienta una base técnica y de datos para el análisis del origen y mecanismo dinámico del hundimiento de Balitai, favoreciendo la optimización de tecnologías de desarrollo de recursos geotérmicos y promoviendo la seguridad urbana y el desarrollo sostenible.

关键词

hundimiento súbito de Balitai;Sentinel-1;LuTan-1;seguimiento de píxeles;DS-InSAR;evolución espacio-temporal

阅读全文