InSAR技術(shù)地鐵沿線建筑物形變監(jiān)測(cè)

朱茂， 沈體雁， 黃松， 白書建， 葛春青， 胡瓊

(1.北京大學(xué)政府管理學(xué)院，北京 100871； 2.深圳市城市公共安全技術(shù)研究院有限公司，深圳 518048； 3.北京東方至遠(yuǎn)科技股份有限公司，北京 100081)

0 引言

地面沉降是地鐵隧道施工給周圍環(huán)境帶來的一個(gè)重大問題，可能導(dǎo)致管道破裂，建筑物和橋梁倒塌等災(zāi)難事件發(fā)生，故而備受關(guān)注。它具體表現(xiàn)在3個(gè)方面： ①對(duì)建筑物基礎(chǔ)的影響； ②地基的承載能力減弱； ③對(duì)房屋上部結(jié)構(gòu)的傷害與影響。因此，為了降低地面沉降的影響，在地鐵建設(shè)全生命周期內(nèi)，對(duì)沿線周邊建筑物開展形變監(jiān)測(cè)至關(guān)重要[1]。

相比于傳統(tǒng)的接觸式測(cè)量技術(shù)(水準(zhǔn)儀測(cè)量和GPS測(cè)量等)，星載合成孔徑雷達(dá)干涉測(cè)量(interferometric synthetic aperture Radar，InSAR)技術(shù)屬于非接觸測(cè)量范疇，具有其他技術(shù)所不具備的優(yōu)勢(shì)[2-6]。星載InSAR技術(shù)不受光照和天氣條件的限制，能全天時(shí)、全天候獲取地表信息。InSAR技術(shù)的引入使得人們能在大空間范圍內(nèi)，針對(duì)每棟單體建筑物的形變監(jiān)測(cè)成為可能[7-12]。在傳統(tǒng)的InSAR大數(shù)據(jù)分析過程中，主要依據(jù)整個(gè)監(jiān)測(cè)時(shí)間段內(nèi)的平均形變速率來評(píng)估目標(biāo)形變。但是，考慮到地鐵施工分不同階段，其對(duì)周邊建筑物的影響會(huì)隨施工過程在空間維度和時(shí)間維度發(fā)生動(dòng)態(tài)變化，僅僅依據(jù)平均形變速率來分析空間目標(biāo)形變可能會(huì)損失較多信息。

本文將以COSMO-SkyMed數(shù)據(jù)為輸入，利用PSP-InSAR技術(shù)獲取了深圳全市2013年9月—2016年9月的形變數(shù)據(jù)庫(kù)[13-14]。在針對(duì)深圳地鐵9號(hào)線某地鐵站周邊的形變分析過程中，首先結(jié)合地鐵站施工方案，針對(duì)不同的時(shí)間區(qū)間，在空間維度與時(shí)間維度重點(diǎn)分析了地鐵站周邊建筑物形變演化規(guī)律的動(dòng)態(tài)變化； 然后，選取研究區(qū)域內(nèi)一棟建筑物為研究對(duì)象，計(jì)算其不同部位PS點(diǎn)的差異沉降和傾斜量，并結(jié)合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，初步評(píng)估了該棟建筑物的風(fēng)險(xiǎn)； 最后，將InSAR數(shù)據(jù)與水準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，分析InSAR形變測(cè)量結(jié)果的精度。

1 PSP-InSAR技術(shù)原理

圖1顯示了InSAR形變測(cè)量技術(shù)的幾何模型。M和S分別為形變發(fā)生前后SAR衛(wèi)星的位置。一般情況下，2顆衛(wèi)星不完全重軌，存在空間基線B。在形變發(fā)生前，目標(biāo)點(diǎn)位于位置A，形變發(fā)生后，目標(biāo)點(diǎn)移動(dòng)到位置A′。

圖1 InSAR形變測(cè)量技術(shù)的幾何模型

當(dāng)從干涉相位中剔除模擬的地形相位后，目標(biāo)點(diǎn)在視線(line of sight, LOS)方向的形變量Δr與形變相位φdef的關(guān)系可以表示為

(1)

式中λ表示雷達(dá)信號(hào)的波長(zhǎng)。InSAR技術(shù)的形變測(cè)量精度與雷達(dá)波長(zhǎng)相關(guān)。

在傳統(tǒng)InSAR技術(shù)的基礎(chǔ)上，F(xiàn)erretti等[15-16]提出了永久散射體合成孔徑雷達(dá)干涉測(cè)量(persistent scatterer interferometric synthetic aperture Radar，PS InSAR)方法。PS InSAR方法首先在SAR圖像中選出那些在長(zhǎng)時(shí)間范圍內(nèi)能保持高相關(guān)性的目標(biāo)點(diǎn)，并定義為PS點(diǎn)； 然后，依據(jù)相位和形變量的轉(zhuǎn)換關(guān)系，獲取PS點(diǎn)處的形變信息。同時(shí)，對(duì)由外部數(shù)字高程模型(digital elevation model，DEM)不精確引入的誤差相位項(xiàng)Δφtopo進(jìn)行估計(jì)，進(jìn)而獲取外部DEM的誤差信息。

永久散射體對(duì)(persistent scatterer pair，PSP)方法是傳統(tǒng)PS InSAR算法的進(jìn)一步升級(jí)，其核心思想是定義和分析PS點(diǎn)對(duì)。PS點(diǎn)對(duì)的聯(lián)合分析能夠降低空間相關(guān)性誤差(如大氣相位誤差)對(duì)形變反演結(jié)果的影響。因此，這種方法也能夠克服傳統(tǒng)PS InSAR算法的限制，并且獲取密度更高的PS點(diǎn)對(duì)[13-14]。

PSP算法的核心步驟是迭代建立PSP網(wǎng)格，并估計(jì)PS點(diǎn)對(duì)之間的相對(duì)形變速率和相對(duì)高程差。由于形成PS點(diǎn)對(duì)的2個(gè)PS點(diǎn)距離較近，在干涉相位中的大氣相位項(xiàng)Δφatmo和軌道誤差相位項(xiàng)Δφtrack基本相同，那么這2個(gè)PS點(diǎn)的干涉相位差可以建模為

(2)

式中：Ti表示第i幅SAR圖像相對(duì)于參考SAR圖像的時(shí)間；δva表示第a個(gè)PS點(diǎn)對(duì)中2個(gè)PS點(diǎn)的相對(duì)形變速率；Bi表示第i幅干涉圖的有效基線；δha表示第a個(gè)PS點(diǎn)對(duì)中2個(gè)PS點(diǎn)的相對(duì)高程差；r表示目標(biāo)點(diǎn)的斜距；θ表示下視角；εa,i表示噪聲和未建模的誤差。一般來說，如果εa,i較小，那么這個(gè)像素點(diǎn)對(duì)就可以被認(rèn)為是PS點(diǎn)對(duì)，并稱之為PSP。

為了從數(shù)學(xué)模型上判斷PSP，可以先定義第a個(gè)PSP的時(shí)間相關(guān)系數(shù)，即

(3)

式中：ωa,i表示第a個(gè)像素點(diǎn)在第i幅干涉圖像中所對(duì)應(yīng)的權(quán)重值，簡(jiǎn)單情況下可全設(shè)置為1；j表示虛數(shù)符號(hào)。在處理過程中，先對(duì)未知參數(shù)δva和δha進(jìn)行最佳估計(jì)，然后計(jì)算γa。同時(shí)，設(shè)定時(shí)間相關(guān)系數(shù)閾值γThreshold，當(dāng)γa>γThreshold時(shí)，這個(gè)像素點(diǎn)對(duì)可以被判定為PS點(diǎn)對(duì)。

2 研究區(qū)地鐵建設(shè)概況及數(shù)據(jù)源

深圳市是中國(guó)大陸地區(qū)第五個(gè)擁有地鐵系統(tǒng)的城市。截至2017年1月1日，深圳地鐵共有8條線路、199座車站、運(yùn)營(yíng)線路總長(zhǎng)285 km，居全國(guó)第四。根據(jù)深圳市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃(2016—2030)規(guī)劃方案，深圳市共規(guī)劃城市軌道線路32條，總規(guī)模約1 142 km(含彈性發(fā)展線路約53 km)，由市域快線和普速線路2個(gè)層次構(gòu)成。其中，市域快線8條，總規(guī)模約412 km，普速線路24條，總規(guī)模約730 km。高速密集的地鐵施工勢(shì)必會(huì)對(duì)沿線周邊建筑物造成安全隱患。

為了對(duì)研究區(qū)開展形變監(jiān)測(cè)，基于意大利COSMO-SkyMed系統(tǒng)獲取的深圳西部51景3 m空間分辨率條帶模式下的SAR干涉圖像序列，本文利用PSP-InSAR技術(shù)[13-14]，獲取了2013年9月—2016年9月3 a內(nèi)研究區(qū)所有PS點(diǎn)的三維位置信息，形變速率信息和形變歷史信息。一般來說，COSMO-SkyMed系統(tǒng)每次觀測(cè)的覆蓋范圍可達(dá)上千km2?？臻g分辨率最高可以達(dá)到1 m，形變測(cè)量精度可達(dá)mm量級(jí)[7]。同時(shí)，由于該星座系統(tǒng)包含4顆同軌運(yùn)行的SAR衛(wèi)星，形變測(cè)量的時(shí)間分辨率最高可達(dá)16 d重訪4次[17]。因此，基于該系統(tǒng)的InSAR數(shù)據(jù)特別適合對(duì)地鐵沿線大面積范圍內(nèi)的建筑物開展定期形變監(jiān)測(cè)。

本文所用的數(shù)據(jù)信息如表1所示。

表1 研究區(qū)InSAR數(shù)據(jù)基本參數(shù)

研究試點(diǎn)區(qū)域位于深圳市9號(hào)線某地鐵站周邊，如圖2所示。在地鐵站南側(cè)為老舊城中村，該區(qū)域內(nèi)建筑物密度大，且房屋較為老舊。在地鐵站的北側(cè)為新建小區(qū)，經(jīng)過新一輪的規(guī)劃和重建，該區(qū)域建筑物分布較為合理，且房屋使用年限不長(zhǎng)。

圖2 深圳地鐵9號(hào)線試點(diǎn)地鐵站周邊WorldView衛(wèi)星圖像

3 試點(diǎn)地鐵站周邊形變監(jiān)測(cè)分析

3.1 試點(diǎn)地鐵站主體施工方案

根據(jù)《深圳市城市軌道交通9號(hào)線BT項(xiàng)目9103標(biāo)段XX地鐵站主體施工方案》，試點(diǎn)地鐵站主體結(jié)構(gòu)采用蓋挖逆作法進(jìn)行施工，其結(jié)構(gòu)型式為雙層島式結(jié)構(gòu)。其施工方案如表2所示。為了保證施工過程中梅林路能通車，如圖3所示，在頂板施工的過程中分為2個(gè)工期，一期對(duì)應(yīng)于梅林路南側(cè)部分頂板施工; 二期對(duì)應(yīng)于梅林路北側(cè)部分頂板施工。

表2 試點(diǎn)地鐵站施工方案

(b) 二期道路北側(cè)施工

3.2 試點(diǎn)地鐵站周邊地層分布分析

依據(jù)深圳市地質(zhì)資料，試點(diǎn)地鐵站周邊地層分布如圖4所示。在目標(biāo)區(qū)域的范圍內(nèi)，主要是第四系全新統(tǒng)沖積層(Qhal)。一般而言，深圳市內(nèi)的沖積層由砂及黏土夾泥炭組成，厚度大于3 m。根據(jù)詳細(xì)的鉆孔資料，該區(qū)域土層由下而上分別為： 雜色礫石層、含角礫黏土質(zhì)砂、礫石層、含卵石砂質(zhì)黏土、細(xì)砂黏土。由基礎(chǔ)地質(zhì)資料可知，因?yàn)榈貙咏Y(jié)構(gòu)較為松軟，當(dāng)受到施工影響后，目標(biāo)區(qū)域較易發(fā)生地面沉降。

圖4 試點(diǎn)地鐵站周邊的地層分布

3.3 試點(diǎn)地鐵站周邊建筑物形變分析

3.3.1 地鐵不同施工階段對(duì)建筑物的影響

InSAR技術(shù)在目標(biāo)區(qū)域內(nèi)共獲取4 517個(gè)PS點(diǎn)，大部分PS點(diǎn)都位于建筑物之上。在2013年9月—2016年9月3 a內(nèi)研究區(qū)域PS點(diǎn)的年平均形變速率如圖5所示。參考點(diǎn)位于地鐵站南側(cè)約220 m的位置。PS點(diǎn)形變值為負(fù)(紅色)，表示該點(diǎn)沿遠(yuǎn)離雷達(dá)方向形變； PS點(diǎn)形變值為正(藍(lán)色)，表示該點(diǎn)沿朝向雷達(dá)方向形變。通過圖像分析可以看出，在地鐵站沿線，部分建筑物存在形變現(xiàn)象，尤其是在地鐵站沿線南側(cè)，形變現(xiàn)象較為明顯。

圖5 試點(diǎn)地鐵站周邊2013年9月—2016年9月期間年平均形變速率

圖5中顯示的是PS點(diǎn)在3 a內(nèi)的平均形變速率，能反映目標(biāo)點(diǎn)在整個(gè)監(jiān)測(cè)時(shí)間段內(nèi)整體的形變趨勢(shì)，卻不能直接反映目標(biāo)點(diǎn)在不同時(shí)間段內(nèi)的形變趨勢(shì)變化信息。如果具體分析每個(gè)PS點(diǎn)的形變監(jiān)測(cè)序列，則能研究每個(gè)目標(biāo)在不同時(shí)間段的具體形變細(xì)節(jié)情況。其中2個(gè)PS點(diǎn)A和B的形變演化歷史分別如圖6所示。

圖6 A和B點(diǎn)的形變演化歷史

通過對(duì)比，并結(jié)合表2所示的地鐵站施工方案，可以歸納出2個(gè)重要的時(shí)間區(qū)間(紫色虛線范圍)。第一時(shí)間區(qū)間為2014年2月—2014年5月，A點(diǎn)有較為明顯的形變，而B點(diǎn)則幾乎沒有明顯的變化。這與地鐵站的施工進(jìn)程有明顯關(guān)系，在此期間，地鐵站南側(cè)部分正在進(jìn)行基坑開挖及一期頂板澆筑施工，基坑開挖不深?？紤]到A點(diǎn)距基坑較近，因此存在明顯的形變； 而距基坑較遠(yuǎn)的地鐵站北側(cè)B點(diǎn)，形變則不明顯。第二時(shí)間段為2014年9月—2015年8月，A點(diǎn)和B點(diǎn)均存在較明顯的形變。在此期間內(nèi)，地鐵站北側(cè)部分基坑開挖，B點(diǎn)也隨即開始出現(xiàn)形變。同時(shí)，地鐵站的地下主體結(jié)構(gòu)也逐漸開始施工，地下空間施工較深，因此地鐵站南側(cè)的A點(diǎn)也依舊存在非常明顯的形變。同時(shí)，在2015年8月之后，A點(diǎn)和B點(diǎn)均出現(xiàn)一定程度朝向雷達(dá)方向的形變，依據(jù)地鐵施工方案初步分析，該現(xiàn)象與地鐵施工后井位回灌相關(guān)，具體原因需結(jié)合當(dāng)?shù)厮蛔兓瘮?shù)據(jù)進(jìn)一步開展研究。

圖7分別顯示了在2個(gè)不同時(shí)期內(nèi)該區(qū)域所有PS點(diǎn)的形變速率。通過對(duì)比，可以分析地鐵站施工不同階段對(duì)周邊建筑物的影響。在第一時(shí)期(2014年2月—2014年5月)，只有地鐵站南側(cè)臨近基坑的建筑物存在明顯形變，這是因?yàn)檫@個(gè)階段只有地鐵站南側(cè)基坑正在施工，且基坑開挖不深，沉降現(xiàn)象對(duì)周邊影響的空間范圍較小，僅分布在基坑周圍。在第二時(shí)期(2014年9月—2015年8月)，由于地鐵站北側(cè)基坑開始施工，其北側(cè)的建筑物開始出現(xiàn)形變。同時(shí)，由于該時(shí)期也正在對(duì)地鐵站地下空間部分進(jìn)行施工，開挖深度較大，對(duì)周邊的影響范圍也較大，在地鐵站東側(cè)和南側(cè)的建筑物均出現(xiàn)大范圍的形變現(xiàn)象，尤其是在地鐵站南側(cè)城中村的西北部，沉降現(xiàn)象特別明顯，最大形變速率超過20 mm/a。

(a) 2014年2月─2014年5月 (b) 2014年9月─2015年8月

同時(shí)，對(duì)比第二時(shí)期地鐵站南北兩側(cè)建筑物的形變情況，地鐵站南側(cè)存在明顯形變的建筑物數(shù)量較多，而地鐵站北側(cè)則相對(duì)較少。綜合當(dāng)?shù)亟ㄖ锱c地質(zhì)資料的聯(lián)合分析可知，由于研究區(qū)地鐵站南北兩側(cè)的地層結(jié)構(gòu)相同，都是第四系全新統(tǒng)沖積層，均屬于較易發(fā)生沉降的地層。并且地鐵站南側(cè)為老舊城中村，建筑物使用年限較長(zhǎng)，地基也相對(duì)不牢固，而在地鐵站北側(cè)為新建小區(qū)，經(jīng)過新一輪的重建，建筑物相對(duì)較新，地基更為牢固，其抵抗沉降風(fēng)險(xiǎn)的能力也更強(qiáng)，進(jìn)而形變相對(duì)較小。因此地鐵站南北側(cè)出現(xiàn)形變差異的現(xiàn)象主要與建筑物結(jié)構(gòu)相關(guān)?？紤]到當(dāng)前目標(biāo)的詳細(xì)資料不足，具體原因需要結(jié)合更多數(shù)據(jù)開展深入分析。

3.3.2 建筑物差異形變分析

為了更詳細(xì)地分析建筑物不同部位的差異性形變，選擇地鐵站南側(cè)的一棟建筑物作為重點(diǎn)目標(biāo)，位于圖5中藍(lán)色矩形范圍。該棟建筑物上PS點(diǎn)形變速率如圖8所示。考慮到地面上的PS點(diǎn)可能會(huì)影響形變分析結(jié)果，在數(shù)據(jù)處理過程中已經(jīng)將高程值與地面高程值之差在5 m范圍內(nèi)的PS點(diǎn)剔除。

圖8 目標(biāo)建筑物PS點(diǎn)的形變速率

在目標(biāo)建筑物PS點(diǎn)集合中選出累積形變量最大和最小的PS點(diǎn)，在圖中分別用C和D標(biāo)識(shí)，它們?cè)诳臻g位置上的水平距離為17.2 m。為了更好地分析建筑物的傾斜信息，先將PS點(diǎn)的形變投影到垂直方向，并利用2個(gè)PS點(diǎn)間的沉降差來分析傾斜量TCD，計(jì)算公式為

TCD=(dC,ver-dD,ver)/lCD，

(4)

式中：dC,ver和dD,ver分別表示C點(diǎn)和D點(diǎn)投影到垂直方向上的沉降量；lCD表示2點(diǎn)的水平距離。圖9分別顯示了2點(diǎn)的差異沉降序列和傾斜演化序列。

(a) 差異沉降序列 (b) 傾斜演化序列

從圖9(a)可以看出，以2013年9月14日為時(shí)間基點(diǎn)，在2016年8月22日，2點(diǎn)的累積差異沉降為30.6 mm，傾斜量為1.8‰，目標(biāo)建筑物朝向D點(diǎn)傾斜。依據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50007—2011》，該棟建筑物的累積傾斜值雖未超過2‰的危險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)，但也說明已經(jīng)存在一定的安全隱患。同時(shí)，依據(jù)傾斜演化曲線，在第一時(shí)期(2014年2月—2014年5月)和第二時(shí)期(2014年9月—2015年8月)，建筑物的傾斜速率明顯增加。

3.3.3 InSAR形變測(cè)量數(shù)據(jù)與水準(zhǔn)數(shù)據(jù)對(duì)比驗(yàn)證

為了驗(yàn)證InSAR技術(shù)的形變測(cè)量精度，在研究區(qū)域內(nèi)選取了1個(gè)水準(zhǔn)測(cè)量點(diǎn)(圖8五角星位置)，從2014年9月—2015年7月期間共獲取31次水準(zhǔn)測(cè)量數(shù)據(jù)。為了對(duì)比InSAR與水準(zhǔn)數(shù)據(jù)的偏差，需要首先將InSAR形變測(cè)量結(jié)果投影至垂直方向。圖10顯示了水準(zhǔn)點(diǎn)與附近PS點(diǎn)形變監(jiān)測(cè)結(jié)果的對(duì)比。

圖10 InSAR數(shù)據(jù)與水準(zhǔn)數(shù)據(jù)對(duì)比

從結(jié)果上看，InSAR測(cè)量結(jié)果與水準(zhǔn)測(cè)量結(jié)果在趨勢(shì)上是一致的，且兩者形變速率僅相差0.7 mm/a。通過與水準(zhǔn)測(cè)量數(shù)據(jù)的比較，驗(yàn)證了InSAR技術(shù)的形變測(cè)量精度。

3.3.4 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地調(diào)研

實(shí)地調(diào)研照片分別如圖11所示。試點(diǎn)地鐵站南側(cè)建筑物照片可以明顯看出，該區(qū)域的老舊建筑物較多； 在2棟建筑物的墻角分別發(fā)現(xiàn)了明顯的橫向和縱向裂縫，說明沉降現(xiàn)象已經(jīng)對(duì)這2棟建筑物造成了一定程度的安全隱患。同時(shí)，依據(jù)研究區(qū)域?qū)嵉靥た苯Y(jié)果，在大部分形變測(cè)量較大的建筑物上也都發(fā)現(xiàn)了相應(yīng)的裂縫和裂紋。實(shí)地調(diào)研也從一定程度上驗(yàn)證了基于InSAR形變測(cè)量數(shù)據(jù)初步評(píng)估建筑物風(fēng)險(xiǎn)結(jié)果的正確性。未來，需要針對(duì)這些建筑物的不均勻沉降及傾斜程度進(jìn)行地面精確測(cè)量，進(jìn)一步評(píng)估建筑物的安全等級(jí)。

(a) 試點(diǎn)地鐵站南側(cè)老舊建筑物(b) 建筑物墻角橫向裂縫 (c) 建筑物墻角豎向裂縫

4 結(jié)論

基于PSP-InSAR技術(shù)獲取的2013年9月—2016年9月期間深圳市形變數(shù)據(jù)(SAR數(shù)據(jù)源來自COSMO-SkyMed系統(tǒng))，以深圳市地鐵9號(hào)線某地鐵站周邊建筑物為研究試點(diǎn)，對(duì)其開展了詳細(xì)的形變分析及初步風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，成果總結(jié)如下：

1)結(jié)合地鐵站施工過程，詳細(xì)分析了研究區(qū)在2個(gè)重要時(shí)間段內(nèi)形變趨勢(shì)的變化情況。在第一時(shí)間段(2014年2月—2014年5月)，僅地鐵站南側(cè)緊鄰基坑的少量建筑物存在明顯形變。主要是因?yàn)樵诖藭r(shí)間段內(nèi)，只有地鐵站南側(cè)基坑施工，且基坑開挖不深，進(jìn)而只有鄰近基坑的目標(biāo)出現(xiàn)形變。在第二時(shí)間段(2014年9月—2015年8月)地鐵站北側(cè)的建筑物及地鐵站南側(cè)的大量建筑物均出現(xiàn)明顯的形變。其原因是在該時(shí)間段內(nèi)，地鐵站北側(cè)基坑及地下空間開始施工，開挖深度較大，地鐵站南北兩側(cè)的建筑物均出現(xiàn)形變。尤其是在地鐵站南側(cè)城中村的西北部，形變現(xiàn)象特別明顯，最大形變速率超過20 mm/a。經(jīng)過進(jìn)一步分析，研究區(qū)域地層相同，都是第四系全新統(tǒng)沖積層，屬于較易發(fā)生沉降的類型。而在地鐵站南側(cè)為老舊城中村，北側(cè)為新建小區(qū)，形變幅度的區(qū)別可能與建筑物自身地基及其抗形變能力相關(guān)。

2)選擇研究區(qū)域內(nèi)一棟建筑物為研究對(duì)象，依據(jù)建筑物不同部位PS點(diǎn)的差異沉降量計(jì)算其最大傾斜量，在監(jiān)測(cè)時(shí)間段內(nèi)累積傾斜量達(dá)1.8‰，接近《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50007—2011》中規(guī)定的2‰。同時(shí)，在上述地鐵施工的2個(gè)主要階段，傾斜速率明顯增加。

3)與當(dāng)?shù)厮疁?zhǔn)數(shù)據(jù)對(duì)比后可知，InSAR與水準(zhǔn)測(cè)量結(jié)果在形變趨勢(shì)上一致，形變速率也僅相差0.7 mm/a，驗(yàn)證了InSAR技術(shù)形變測(cè)量的準(zhǔn)確性。

4)對(duì)研究區(qū)域開展實(shí)地踏勘，在大部分形變測(cè)量結(jié)果較大的建筑物上都發(fā)現(xiàn)了相應(yīng)的裂縫和裂紋。實(shí)地調(diào)研也從一定程度上驗(yàn)證了基于InSAR形變測(cè)量數(shù)據(jù)初步評(píng)估建筑物風(fēng)險(xiǎn)結(jié)果的正確性。

基于COSMO-SkyMed數(shù)據(jù)的InSAR形變測(cè)量技術(shù)能在觀測(cè)區(qū)域內(nèi)獲取高密度的測(cè)量點(diǎn)，形變測(cè)量精度能達(dá)到mm量級(jí)，完全有能力對(duì)目標(biāo)進(jìn)行大面積范圍、較長(zhǎng)時(shí)間段、高精度的形變監(jiān)測(cè)，但是InSAR數(shù)據(jù)時(shí)間分辨率較低，獲取的信息也存在一定局限性，且已獲取水準(zhǔn)測(cè)量的數(shù)據(jù)量也偏少。因此，下階段的工作需要結(jié)合多重監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)建筑物的形變狀態(tài)開展深入分析和研究。在未來的應(yīng)用過程中，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)城市內(nèi)所有建筑物開展安全普查，并與傳統(tǒng)測(cè)量手段相結(jié)合，針對(duì)整個(gè)城市進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及災(zāi)害預(yù)警。

志謝：感謝北京東方至遠(yuǎn)科技股份有限公司提供的PSP-InSAR形變數(shù)據(jù)庫(kù)(基于COSMO-SkyMed數(shù)據(jù)源)。