第33卷，第8期光谱学与光谱分析Vol. 33,No.8,pp2198-2202 2013年8月s August,2013
PS-InSAR技术与多光谱遥感建筑指数的载荷密度 对地面沉降影响的研究
陈蓓蓓1,2,3，宫辉力1.2.3*，李小娟1,2.3，雷坤超1.4，朱琳1,2.,3，王彦兵1.2.3 1.首都师范大学城市环境过程与数字模拟国家重点实验室培育基地，北京100048 2.首都师范大学三维信息获取与应用教育部重点实验室，北京100048 3.首都师范大学资源环境与旅游学院，北京100048 4.北京市水文地质工程地质大队，北京100195 摘要城市快速发展带来的载荷增加在一定程度上加剧着局部的地面沉降。
选取覆盖北京平原区的TM 多光谱遥感影像，反演基于指数的建筑用地指数，表征建筑用地（载荷）时空密度差异信息；进而基于永久散 射体干涉测量监测技术和遥感建筑指数，结合GIS空间分析方法，从像元角度，分析典型区域载荷变化与地 面沉降的相关性。
结果表明：（1)载荷的密度与沉降的不均匀性存在正相关关系，尤其在高沉降速率地区体 现的较为明显；（2)由于地质结构、土体结构的复杂性、滞后性等特点，使得在相对较短周期研究内，载荷的 增加对地面沉降的影响并不十分凸显；（3)高密度建筑群使得局部地面荷载增加，各单体建筑的附加沉降互 相叠加，对区域性地面沉降的贡献是不容忽视的问题。
关键词地面沉降；多光谱遥感；雷达干涉测量；载荷密度 中图分类号：P237文献标识码：ADOI: 10. 3964/j. issn. 1000-0593(2013)08-2198-05 究-]。
上海的地面沉降研究结果表明，高层建筑对地面沉 引言
的高层建筑及多层建筑密集区段，对上海城区建筑密度与地 地面沉降是一种不可补偿的永久性环境和资源损失，是面沉降的关系进行了分析；唐益群等借助离心模型试验手 列其他环境灾害，形成灾害链。
众多研究结果表明地下资源响规律；何庆成指出大量开采地下水、重大的工程建筑物 尤其是（地下水)的超量开采是诱发区域地面沉降的主要原对地基施加的静荷载、低荷载的持续作用下，土体的蟠变引 因]，近年来，随着城市建设的快速发展，城市浅表层空间起地基土的缓慢变形：同时，地面上的动荷载在一定条件下 开发利用、城市发展过程中的钢筋混凝土静载荷、立体交通也将引起土体的压密变形进而诱发地面沉降。
网络形成的动载荷等的急剧变化，也在一定程度上影响着局通过分析以往研究成果发现，目前国内外有关城市建筑 部的地面沉降。
北京作为国际大都市，城市建设引发地面沉和载荷对地面沉降的贡献问题，大多采用的是工程力学的研 降问题也日趋凸现。
高密度建筑群使局部地面载荷增加，各究方法，虽然局部特点明显，但由于区域水文地质条件的非 此，研究区域载荷密度的差异对地面沉降的影响，对于揭示以北京典型地下水漏斗区域为研究区，选取TM多光谱遥感 地面沉降成因演化机理，进一步的防沉、控沉有重要的意影像，反演以三指数的遥感建筑用地指数（简称IBI指数）， 义。
获取北京地区区域建成区（载荷）密度变化信息（2003～ 针对城市化进程中动静载荷对地面沉降影响的问题，国，2009)；进而以时序永久散射体干涉测量技术（permanent 内外许多专家学者采用了多种传统的技术手段对其展开研scatterer for SAR interferometry，PS-InSAR)监测结果[3.10] 收稿日期：2012-12-27，修订日期：2013-03-30 基金项目：国家自然科学基金重点项目（/D0107)，国家自然科学基金面上项目（/D010702），北京市自然科学基金重点项 目（)，（973计划）前期研究专项课题项目（2012CB723403）资助 作者简介：陈蓓蓓，女，1985年生，首都师范大学城市环境过程与数字模拟国家重点实验室培育基地讲师email：applechenbeibei@ 通讯联系人e-mail：gonghl@
万方数据
第8期光谱学与光谱分析2199 和遥感建筑指数（IBI），结合GIS空间分析方法，从像元角度(IBD): 出发，分析区域载荷密度差异对地面沉降的影响。
IBI=[NDBI-(SAVI+MNDWI)/2]/
[NDBI+(SAVI+MNDWI)/2 1研究方法采用IBI指数方法，提取北京典型地下水漏斗区域的建
筑载荷密度信息。
实地验证与遥感影像解译表明，研究区建 1.1研究区域筑用地，大体分为高密度建筑区、低密度建筑区、新建筑区、 选取北京典型的地下水漏斗区，可压缩层厚度60～80道路、植被、水体等土地利用类型，如图1右图所示。
m，相对弱化了地下水开采和地质结构特征的影响，仅研究1.3.3区域载荷时空密度差异与地面沉降关系 建筑载荷...
