时序InSAR与普适型GNSS用于西安地面沉降监测研究

doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2026.0104

测绘通报 ›› 2026, Vol. 0 ›› Issue (1): 18-24,46.doi: 10.13474/j.cnki.11-2246.2026.0104

时序InSAR与普适型GNSS用于西安地面沉降监测研究

李景洮^1,2, 张双成^1,2, 盛磊³, 张毅⁴, 强菲², 聂腾², 刘宁¹, 闻繁¹

1. 长安大学地质工程与测绘学院, 陕西西安 710054;
2. 自然资源部陕西西安地裂缝与地面沉降野外科学观测研究站, 陕西西安 710054;
3. 苏交科集团股份有限公司, 江苏南京 211100;
4. 上海市地矿工程勘察(集团)有限公司, 上海 200072

收稿日期:2025-05-21 发布日期:2026-02-03
通讯作者: 张双成。E-mail:shuangcheng369@chd.edu.cn
作者简介:李景洮(1998—),男,博士生,主要从事InSAR与GNSS形变监测研究。E-mail:1362603027@qq.com
基金资助:
国家自然科学基金(42474028;42074041);自然资源部陕西西安地裂缝与地面沉降野外科学观测研究站开放课题(2022-04); 江苏省科技成果转化专项资金(BA2022009)

Research on ground subsidence monitoring in Xi'an using time-series InSAR and universal GNSS

LI Jingtao^1,2, ZHANG Shuangcheng^1,2, SHENG Lei³, ZHANG Yi⁴, QIANG Fei², NIE Teng², LIU Ning¹, WEN Fan¹

1. School of Geological Engineering and Geomatics, Chang'an University, Xi'an 710054, China;
2. Observation and Research Station of Ground Fissure and Land Subsidence, Ministry of Natural Resources, Xi'an 710054, China;
3. JSTI Group Co., Ltd., Nanjing 211100, China;
4. Shanghai Geological and Mineral Engineering Exploration (Group) Co., Ltd., Shanghai 200072, China

Received:2025-05-21 Published:2026-02-03

摘要/Abstract

摘要： 针对传统城市地面沉降监测往往倾向于InSAR/GNSS单一监测方法、GNSS结果多采用事后解策略及进口GNSS接收机成本较高等问题,本文利用InSAR与普适型GNSS协同监测,并提出了一种基于普适型GNSS的较高精度近实时解算模式。通过时序InSAR技术与GNSS近实时解算技术分别处理了2015年6月—2024年6月Sentinel-1A数据与2023年6月—2024年9月普适型GNSS数据,得到了西安近10年平均形变结果、1 km缓冲区地铁沿线形变及高精度三维近实时天解序列,同时将GNSS三维形变投影至LOS向与InSAR结果对比。结果显示:①西安地面形变整体从沉降逐渐趋于稳定,通过小波分析发现主要受地下水影响;②地铁沿线点位形变与地铁建设时期具有高度一致性,地下工程建设可能是影响西安地面沉降的重要因素;③4个GNSS站点近实时LOS向结果与InSAR最大偏差在1.2 cm内,平均偏差分别为3.1、3.61、6.62、3.59 mm,证明普适型GNSS近实时解算能满足绝大多数常规的形变监测需求。

关键词: 城市地面沉降, 时序InSAR, 普适型GNSS近实时解, 地铁沿线形变

Abstract: In response to the issues of traditional urban ground subsidence monitoring often relying on a single monitoring method such as InSAR/GNSS,the use of post-processing strategies for GNSS results,and the high costs of imported GNSS receivers,this paper utilizes synergistic monitoring with InSAR and universal GNSS,proposing a high-precision near-real-time calculation model based on universal GNSS.By processing Sentinel-1A data from June 2015 to June 2024 using time-series InSAR technology and universal GNSS data from June 2023 to September 2024 with near-real-time calculation technology,the study obtained average deformation results over nearly a decade for Xi'an,deformation along the subway line within a 1 km buffer zone,and a high-precision three-dimensional near-real-time deformation sequence.The three-dimensional GNSS deformation was projected to the line of sight (LOS) for comparison with InSAR results.The results show that:①The overall ground deformation in Xi'an has gradually stabilized from subsidence,mainly influenced by groundwater as revealed by wavelet analysis; ②The deformation at points along the subway line is highly consistent with the period of subway construction,suggesting that underground engineering may be an important factor affecting ground subsidence in Xi'an;③The near-real-time LOS results from four GNSS stations exhibit a maximum deviation of within 1.2 cm compared to InSAR,with average deviations of 3.1,3.61,6.62,and 3.59 mm respectively,demonstrating that near-real-time calculation with universal GNSS can meet the vast majority of conventional deformation monitoring needs.

Key words: urban ground subsidence, time-series InSAR, universal GNSS near real-time solution, deformation along the subway line

中图分类号:

P237
P228

李景洮, 张双成, 盛磊, 张毅, 强菲, 聂腾, 刘宁, 闻繁. 时序InSAR与普适型GNSS用于西安地面沉降监测研究[J]. 测绘通报, 2026, 0(1): 18-24,46.

LI Jingtao, ZHANG Shuangcheng, SHENG Lei, ZHANG Yi, QIANG Fei, NIE Teng, LIU Ning, WEN Fan. Research on ground subsidence monitoring in Xi'an using time-series InSAR and universal GNSS[J]. Bulletin of Surveying and Mapping, 2026, 0(1): 18-24,46.

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时序InSAR与普适型GNSS用于西安地面沉降监测研究

Research on ground subsidence monitoring in Xi'an using time-series InSAR and universal GNSS

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