基于SARscape监测布达佩斯地下施工引起的地表形变现象

城市基础设施建设、挖土和地下施工会引起地表形变，有些是缓慢的有些是突发性的，这对城市基础设施会有影响，有的甚至会危及到人类生命。

布达佩斯的新干线建设

   在匈牙利首都布达佩斯，2006年开始了一项综合建筑项目， 将建设一条贯穿城市的新干线，4号线将连通城市的西南和西北，全程12.7公里，16站，将在2013年完工。

 

4号线的隧道

地下隧道是用隧道挖掘机挖的，车站是从上往下建的。在项目施工过程中，由于项目施工导致的地表形变，可能不仅会危及人的生命，还有可能破坏历史保护文物，需要进行了大范围的地表测量。

 

卫星监测和地表形变监测

 

(1)    形变监测

Astrium的专家们对工程区做了地表测量，使用43景从2010年4月16日到2008年10月24日多时相的TerraSAR-X条带模式数据进行了监测。

该工作的目的是确认用雷达卫星进行城市地下工程地表形变监测的可行性，所以对从TerraSAR-X监测到的形变和地表测量的结果进行了对比。

(2)毫米级的精度

用PS（永久散射体）和SBAS（短基线）两种干涉叠加分析方法对TerraSAR-X数据进行处理，这两种方法是分析时间序列上雷达后向散射的干涉相位变化，能够监测毫米级的地表形变。

这种干涉测量方法使用了从雷达传感器发射的信号被地面反射雷达信号中的相位信息，是和地面反射点到雷达传感器的距离成比例的，反射信号的干涉相位变化是和地表在时间序列上的沉降或抬升成比例的。

[上]用43景TerraSAR-X数据对“Szent Gellért tér”站附近进行PS干涉分析；

       [中] 对该区域局部的SBAS分析；

       [下] 时间序列上的位移。

(3)    表面形变约10毫米

匈牙利布达佩斯地下工程的地表形变监测结果

红色到蓝色代表沉降到抬深的区域。从图中可以明显的看到，从河的东北到西南，恰好是4号线的施工沿线，形变量约10毫米每年特别是在地铁的附近。