지표 변형 모니터링은 지질 재해 예방과 경보의 기초 작업이다. 현재 우리나라에서 자주 발생하는 산사태, 지반 침하, 지반 균열, 지반 침하가 점차 해비타트 환경에 대한 위협을 가중시키고 있다. 기존의 지상 조사 방법은 모니터링 범위가 작고, 점 밀도가 낮고, 조사 주기가 길다는 등의 단점에 의해 제한되며, 지질재해의 거시적 특징과 시공간의 진화에 대한 모니터링 능력이 제한되어 있다. 1990 년대 말부터 합성 구멍 지름 레이더 간섭 측정 기술은 다양한 표면 변형 모니터링에 광범위하게 연구되고 적용되었으며, 빠르고 정확하며 정확도가 높고 적용 범위가 넓다는 장점이 있습니다. 이전 측정 방법의 점 밀도가 낮고, 작업 주기가 길며, 측정 요구 사항이 높은 단점이 변경되었습니다.
InSAR 기술의 핵심은 위상 관찰을 사용하여 대상의 기하학적 특성과 변경 정보를 얻는 것입니다. 간섭 위상은 미세한 변형에 매우 민감하기 때문에 밀리미터 수준의 변형은 간섭 단계에 반영되므로 반복 궤도 관측을 통해 얻은 간섭 위상을 사용하여 차등 간섭 처리를 통해 고정밀 변형 정보를 얻을 수 있습니다.
2000 년 이후 국토자원부, 과학기술부 등의 지원을 받아 우주센터는 국토자원대조사, 국토자원부 공익산업기금, 863 계획 등에 의뢰해 ISAR 기술의 이론, 방법 및 응용연구를 실시하여 보완되는 멀티스케일, 멀티타입 ISAR 조사 모니터링 기술체계를 형성했다. ISAR 핵심 기술 연구, 응용 논증, 성과 검증 및 엔지니어링 응용 프로그램을 통해 시스템은 저간섭, 제한된 데이터 양 조건 하에서 지면 침하 정보 추출, 트랙 간, 다중 맵, 대규모 지면 침하 모니터링 맵 등 일련의 지면 변형 InSAR 모니터링 엔지니어링 응용 프로그램을 해결하는 핵심 기술 체계를 구축했습니다. 국내에서 처음으로 InSAR 기술을 체계적으로 활용해 광범위한 지역 지면침하공사 모니터링을 실시하여 화북 평야, 장강 삼각주, 위펜 유역 전체 커버, 고정밀 지면침하 모니터링 데이터를 확보하여 지면침하 기초 조사 데이터의 공백을 메웠다. 엔지니어링 응용 프로그램에 따르면 InSAR 시계열 기술은 3 ~ 5 mm 보다 정확도가 높고, 지역 모니터링의 전체 분산은 65438±0cm 보다 우수하며, 지면 침하 모니터링의 필요성을 충족합니다. InSAR 기술의 연구와 응용은 우리나라 지상 변형 모니터링, 특히 지역 지상 침하 모니터링의 업무능력과 기술 수준을 제고하여 뚜렷한 사회적, 경제적 효과를 거두었다.
둘째, 적용 범위 및 적용 사례
연구 성과는 이미 지면침하, 산사태, 고속철 침하, 유전지면 변형, 채굴침하 등 다양한 유형의 지표 변형 모니터링에 적용되었다. 2004 년 이후 화북 평원, 장강 삼각주, 위펜 유역에서 InSAR 공사 감시가 이뤄져 과거 독립 행정구역의 지상 침하 모니터링에 대한 한계를 돌파하고 지역 지면침하 모니터링 성과' 지도' 를 실현하며 우리나라 지면침하 방치 및 위험관리 기초데이터의 공백을 메웠다. (윌리엄 셰익스피어, 윈드버그, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 전쟁명언)
동시에, 지상 안정성에 대 한 주요 프로젝트의 요구 사항에 따라, 베이징-천진, 베이징-상하이 고속철도, 남-북 전송 동쪽 라인, 서-가스 동쪽 전송 창강 삼각주 섹션 및 기타 주요 엔지니어링 지역의 토지 침하 InSAR 조사 및 모니터링이 실시 되었습니다, 주요 엔지니어링 지역의 지질 학적 위험 관리를 위한 효과적인 기술 서비스를 제공 합니다. 삼협고구 (신탄, 수평 등) 산사태 등 다규모, 다형 지표 변형 모니터링 응용. ), 석탄 채광 침하 (당산, Yanzhou 등. ), 유전 지반 변형 (대강, 동영 등. ), 도시 지반 균열 (xian), 지진 변형장 등이 잇따라 전개돼 InSAR 기술의 응용능력과 수준을 전면적으로 높였다.
그림 1 화북 평원 지반 침하 지역 InSAR 모니터링 침하율 차트 (2008 ~ 20 10)
1. 전국 3 대 지상 침하 지역을 모두 포괄하다.
InSAR 기술을 이용하여 화북 평원, 장강 삼각주, 위펜 유역에 대한 광범위한 지역 토지 침하 조사 및 모니터링을 실시하여 누적 범위가 20× 104 km2 를 넘어 우리나라 3 대 침하 지역인 ISAR 모니터링이 처음으로 전범위되었다.
(1) 화북 평원 지면침하 InSAR 모니터링 결과
모니터링 범위는 14× 104 km2 로 베이징, 천진, 석가장, 당산, 정주 등의 도시와 황하 삼각주를 포괄합니다 (그림 1). 모니터링 결과, 2004 년 이후 화북 평원의 땅이 심하게 정착한 주요 도시 (천진, 베이징 (그림 2, 그림 3), 창주 등) 의 도시 침하율이 나타났다. ) 둔화, 일반적으로 30mm； 미만; 주요 결제 센터는 주로 각 개발구에서 이 도시 주변에 집중되어 있다. 침하센터의 연간 침하율은 일반적으로 40 ~ 50 mm 보다 크며, 끊임없이 확대되는 경향이 있다. 성급 행정구의 경계에 있는 침하 지역은 연편 발전 추세를 보이고 있으며, 침하율은 크고 범위는 넓다. 결제센터는 대형 인프라 (철도와 도로) 의 분포와 지역 경제 발전과 밀접한 관련이 있다.
그림 2 베이징 2007 ~ 20 10 년 누적 침하량.
그림 3 베이징 광영 누적 침하량
(2) 장강 삼각주 지반 침하 InSAR 모니터링 결과.
모니터링 면적은 약 6× 104km2 로 상하이 (그림 4 와 그림 5), 장쑤 수석상, 저장항가 호수 지역의 양대통을 포괄한다. 2006 년부터 현재까지 각 지역마다 지면침하 분포가 밝혀져 상하이, 수석상, 항가호 지역의 지속적인 모니터링 데이터를 입수한 결과, 저장 () 과 저장 () 교계지역 금산평호 등 여러 개의 빠른 대규모 침하 지역이 발견되어 연간 최대 침하율이 40 에 달했다. 모니터링에 따르면 장강 삼각주 지역의 전체 침하폭과 범위는 화북 평원보다 작으며, 지상 침하율은 전반적으로 둔화되고, 빠른 침하 지역은 여전히 전국 주요 개발구에 집중되어 있는 것으로 나타났다.
그림 4 상하이 InSAR 모니터링 누적 지반 침하 (2003 년 9 월 -20 10)
그림 5 화호진 누적 침하량 (2003 년 9 월 -20 10)
(3) weifen 지역의 토지 침하 InSAR 모니터링 결과
그림 6 태원 분지 지면 침하율도 (2007 ~ 20 10).
대동-태원-임펀 지역 (그림 6) 과 Xi 안을 주요 작업 공간으로 하여 위펜 지역의 거의 4× 104 km2 를 포괄하는 토지 침하 발육과 분포를 밝혀냈고, 느릅나무, 청서, 임펀 등 빠른 침하 지역이 새로 발견되어 최대 연간 침하율이 50 ~ 이다. 태원시 () 는 2005 년 이후 지면침하 과정의 지속적인 모니터링 (그림 7) 이 완료되었으며, 주요 침하센터의 시공 변화 특징을 상세히 파악했다.
그림 7 타이 위안시 주요 도시 지역의 주요 주거지 분포도
고속철도를 따라 국가의 주요 인프라 건설을 효과적으로 서비스한다.
국가 중대 인프라 건설에 적극 봉사하고, InSAR 기술을 적용해 고속철도를 따라 지면침하 모니터링 조사를 실시한다. ESA ENVISAT 위성 SAR 데이터 (해상도 20m) 를 이용해 국내에서 처음으로 경진 고속철도를 따라 지면침하를 실시한 InSAR 조사 및 모니터링을 통해 연선 5 km 범위 내에서 2004 년 현재까지 지상침하 모니터링 결과를 얻었으며, 베이징과 천진의 두 가지 주요 침하 깔때기가 베이징과 천진을 따라 발견됐다 (그림 8, 그림 9). 이와 함께 독일 TerraSAR-X 고해상도 SAR 데이터 (해상도 3m) 를 처음으로 이용해 경진 고속철도 연선 중점 침하 지역을 세밀하게 모니터링해 2009 년 2 월부터 10 까지 지속적인 모니터링 데이터를 확보해 철도부문의 경진 고속철도 기초에 대한 안정성 평가와 대책 연구를 효과적으로 지원했다.
모든 종류의 지질 학적 위험 모니터링 및 엔지니어링 관행을 적극적으로 수행하십시오.
지역 지면 침하 InSAR 모니터링을 바탕으로 채굴침하 조사, 유전 지면 변형 모니터링, 산사태 활동 모니터링, 도시 지반 균열 탐지, 지진 변형장 추출 등 멀티스케일, 다형 재해성 지상 변형장 탐지 및 모니터링을 실시하여 좋은 효과를 거두었다. 당산 가일 광산 지역을 연구 지역 (그림 10 및 그림 1 1) 으로 하여 탄광 채굴 침하와 광업도시의 지상 안정성에 대한 ISAR 모니터링을 실시하여 InSAR 기술이 적시에 채굴의 범위와 강도를 발견할 수 있음을 증명하였다. 현재 대동, 여주, 화이난, 서주, 안후이 북부 등 주요 탄광구에 널리 사용되고 있다. 2002 년 이후 삼협 지역 신탄 산사태와 체인 절벽 산사태의 변화에 대한 지속적인 모니터링에 따르면 신탄 산사태가 안정화된 것으로 나타났다. 석유 채굴로 인한 지표 변형에 대해 InSAR 감시를 실시하여 대경과 동영 유전의 지반 침하와 융기 상황을 파악했다.
그림 8 베이징-천진 고속철도 지반 침하율 지도 (2007-2009 년)
그림 9 2007-2009 년 경진 고속철도를 따라 지면침하 단면.
그림 10 가일 광산 침하 InSAR 간섭도 (2009 년 6 월 7 일부터 2009 년 6 월 36 일까지)
InSAR 기술은 우리나라 주요 지상 침하 지역과 각종 지상 변형 재해 모니터링에 적용돼 지질재해 모니터링 분야의 독특한 장점을 보여준다. 12 5' 기간 동안 InSAR 기술은 지질재해 이발구 조사, 중요한 경제구 (도시집적) 건설, 중대 광산자원 개발구 모니터링, 중대 지하수 개발 이용구역 모니터링, 중대 공사 지역 지표 느린 변형 모니터링 등에서 중요한 역할을 할 것이다. 국가 지역 토지 침하 모니터링을 바탕으로 국가 중대 인프라 건설에 중점을 두고 InSAR 기술을 통해 광범위한 지상 변형 모니터링을 수행하고 지상 안정성 모니터링 및 위험 평가를 제공하며 엔지니어링 계획, 건설 및 운영에 서비스를 제공합니다. 광업, 석유, 수리 등 분야에서의 응용, 특히 탄광구 채굴 침하와 공광도시 지반 침하 모니터링에 대한 명확한 수요가 있어 InSAR 기술을 일상적인 모니터링 수단으로 추진할 것이다.
그림 1 1 당산 노골구 천천히 가라앉는 속도도 (2004 ~ 2009)
고해상도 레이더 위성 및 관련 기술의 발전은 InSAR 의 지질 재해에 대한 정확한 모니터링을 더욱 추진할 것이다. TerraSAR-X, Cosmo-skymed 등 차세대 고해상도 레이더 위성은 InSAR 기술의 정교한 애플리케이션을 위한 풍부한 데이터 소스를 제공합니다. 고해상도 SAR 데이터를 이용하여 고속철도, 도로, 댐, 대형 단체 건물 등 주요 공사와 인프라를 세밀하게 모니터링하는 것이 현실이 될 것이다. 국토자원, 광산, 교통, 수리공사 등 여러 분야의 지질재해 조사와 모니터링에 더욱 중요한 역할을 할 것이다.
셋째, 변화 방식을 촉진한다
이 연구결과는 화북 평원 지면침하 모니터링과 예방, 장강 삼각주 지역 지면침하 모니터링과 위험관리, 중국 지상침하 모니터링과 방치 등 계획 프로젝트에 적용해 20 1 1 에서 전국 지상침하 원격감지지질조사를 실시했다. 본 글은 InSAR 기술을 이용하여 우리나라 중동 평원 분지 삼각주 연해 지역의 지면침하와 채굴침강을 조사하고 감시하고, 우리나라 지면침하 현황을 상세히 파악하여 우리나라 지하수 관리, 도시 계획 및 인프라 건설 배치에 대한 기초 정보를 제공하기 위한 것이다.
화북 평원과 장강 삼각주 지상침하 InSAR 모니터링 결과가 각 지역 지상감시망의 배치와 건설을 효과적으로 지도했다. 베이징, 천진, 상해 등의 성 () 시 지질환경역과의 협력을 통해 각 지역의 관심의 중점 붕괴 지역을 상세히 조사하여 현지 수요에 직접 서비스한다. 또한 철도부 제 3 설계원, 석탄과학연구총원 당산분원, 산둥 노북공학조사원, 하북수문지질공학지질 4 팀 등 단위와 조직에 기술 자료와 성과를 제공했다.
20 10 년 6 월, 중국 지질조사국은 지질조사 특집 보고서 형식으로 공보' ISAR 기술이 중국 지상침하조사 및 모니터링에 미치는 응용효과가 현저하다' 고 발표해 ISAR 기술 연구 개발의 성과와 선진 경험을 소개했다. 20 1 1 연초 중국 지질조사국이 주관하고 항요센터에서 주최한 국내 최대 규모의' InSAR 모니터링 기술 훈련 및 지표 변형 세미나' 가 베이징에서 열렸다. 전국 각지의 품질 및 환경 모니터링 부서, 대학, 과학연구소 등의 기관에서 온 120 여명이 이번 교육에 참가하여 이탈리아, 독일, 캐나다 등 국가 및 기관의 전문가를 초청하여 특집 해설을 진행했다.
주요 보급 전환 방식은 회의 교류, 기술 훈련, 기술 자문 등이다.
기술 지원 단위: 중국 국토자원항공 지구 탐사 센터.
연락처: ge Xiaoli
주소: 베이징시 해전구 학원로 3 1 호항원격센터 원격감지기술연구소.
우편 번호: 100083
연락처 전화: 0 10-6206005 1
이메일: gxiaoli@sohu.com