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近日，中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所研究員蘭恒星團(tuán)隊(duì)與合作者揭示了黃土地區(qū)人類工程擾動(dòng)導(dǎo)致的地表回彈現(xiàn)象。相關(guān)研究成果發(fā)表于《環(huán)境遙感》（Remote Sensing of Environment）。
黃土高原延安新區(qū)“平山造城”工程是當(dāng)前世界范圍內(nèi)黃土地區(qū)規(guī)模最大的土地開墾巖土工程之一，強(qiáng)烈的挖填和建設(shè)等工程擾動(dòng)導(dǎo)致嚴(yán)重的地表形變。精確監(jiān)測(cè)人類工程特殊擾動(dòng)模式下的黃土地表形變，并研究其時(shí)空演變規(guī)律和發(fā)生機(jī)理，對(duì)黃土地區(qū)國家重大工程的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及安全建設(shè)等具有重要意義。
依托國家自然科學(xué)基金委重大項(xiàng)目“黃土邊坡滑移機(jī)理與治溝造地工程災(zāi)變效應(yīng)”，研究人員提出了利用雙層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)連接永久散射體和分布式散射體的改進(jìn)時(shí)序InSAR方法，有效克服了傳統(tǒng)InSAR方法在低相干、快速形變區(qū)域散射體缺失的難題，增強(qiáng)了相位解纏的準(zhǔn)確度，獲取了監(jiān)測(cè)點(diǎn)密度更高、精度更高的全域形變信息，捕捉到挖方區(qū)罕見的回彈信號(hào)。
此外，研究人員還采用GIS時(shí)空分析方法定量分析了強(qiáng)烈挖填耦合擾動(dòng)下地表沉降和抬升的時(shí)空演變模式，揭示出挖方區(qū)特殊的地表回彈三階段過程（快速回彈、緩慢回彈和新平衡）。進(jìn)一步通過空間統(tǒng)計(jì)方法，研究人員發(fā)現(xiàn)地表形變和挖填高程變化之間存在強(qiáng)烈的負(fù)相關(guān)關(guān)系，并發(fā)現(xiàn)沉降相比于抬升對(duì)挖填高程變化更為敏感。
研究人員還構(gòu)建了正演地球物理模型，獲取了地表形變中的多孔粘彈性形變貢獻(xiàn)量；模擬的多孔粘彈性抬升形變與InSAR監(jiān)測(cè)得出的回彈形變十分吻合。進(jìn)而，該研究指出了挖方擾動(dòng)區(qū)不同回彈階段的機(jī)理：前期短暫的快速回彈，主要由削挖卸荷導(dǎo)致的彈性形變引起；后期長(zhǎng)時(shí)間的緩慢回彈，主要由挖填耦合擾動(dòng)下的多孔粘彈性形變誘發(fā)。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1016/j.rse.2022.113102
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