主動微波光譜影像對新疆天山山脈區(qū)域地表形變的監(jiān)測研究

王志偉，岳廣陽，吳曉東，張 文，王普昶，宋雪蓮，吳佳海

1. 中國科學院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院，冰凍圈科學國家重點實驗室，青藏高原冰凍圈觀測研究站，甘肅 蘭州 730020 2. 貴州省農(nóng)業(yè)科學院草業(yè)研究所，貴州 貴陽 550006 3. Department of Geological Sciences, University of Texas at San Antonio, San Antonio 78249, USA

引 言

相比可見光、 紅外和近紅外光譜波段的遙感技術(shù)，具有全天時、 全天候優(yōu)勢的合成孔徑雷達干涉測量(interferometry synthetic aperture radar, InSAR)方法可以方便、 快捷的實現(xiàn)大范圍、 無接觸、 面狀的，精度為mm級的地表形變監(jiān)測。該技術(shù)方法已成熟地應(yīng)用于如地下水開采、 礦區(qū)沉降、 石油挖掘等人為因素引起[1]的，以及冰川退化、 凍土消融等全球氣候變暖等自然因素導致[2]的眾多地表變化研究中。特別是隨著SBAS-InSAR(small baseline subset InSAR)技術(shù)的發(fā)展，地表形變的反演精度和準確度得到了進一步提升，促使InSAR技術(shù)的應(yīng)用得到更加廣泛的推廣[3]。

多年凍土是冰凍圈的重要組成部分，指溫度能夠維持在零攝氏度以下狀態(tài)兩年及兩年以上的近地表土壤或巖石層。近百年來全球氣溫持續(xù)升高，多年凍土也開始逐步退化，眾多學者[4]指出這種變暖現(xiàn)象在21世紀可能仍將持續(xù)。活動層是多年凍土區(qū)夏季融化、 冬季凍結(jié)的土壤或巖石層，位于多年凍土之上。多年凍土退化會導致活動層厚度增加，從而改變土壤中的水、 熱環(huán)境。多年凍土的凍脹融沉過程不僅毀壞鐵路、 公路，也會破壞建筑工程結(jié)構(gòu)，甚至造成極大的生態(tài)、 地質(zhì)災害。環(huán)境變暖多年凍土熱融效應(yīng)增加后，會促使大團聚體破碎成小團聚體，釋放大量有機碳、 硝態(tài)氮等物質(zhì)，進而改變土壤生物和微生物環(huán)境，引起高寒生態(tài)環(huán)境的惡化。……