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国土资源遥感  2020, Vol. 32 Issue (3): 143-148    DOI: 10.6046/gtzyyg.2020.03.19
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郑州市地面沉降时空演变规律研究
汪宝存1(), 朱琳1, 潘登2, 郭凌飞1, 彭鹏3
1.河南省地质矿产勘查开发局测绘地理信息院,郑州 450000
2.河南省地质环境监测院,郑州 450016
3.安徽省地质调查院,合肥 230001
Research on temporal and spatial evolution law of land subsidence in Zhengzhou
WANG Baocun1(), ZHU Lin1, PAN Deng2, GUO Lingfei1, PENG Peng3
1. Institute of Surveying, Mapping and Geoinformation of Henan Provincial Bureau of Geo-Exploration and Mineral Development,Zhengzhou 450000, China
2. Henan Geo-Environmental Monitoring Institute, Zhengzhou 450016, China,Zhengzhou 450000, China
3. Geological Survey of Anhui Province, Hefei 230001, China
全文: PDF(3624 KB)   HTML  
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 

为查明郑州市地面沉降演变规律,服务城市地面沉降防控工作,选用2007—2017年间合成孔径雷达(synthetic aperture Radar,SAR)数据,结合水准监测结果,获取了郑州市2007—2010年、2012—2013年、2013—2016年和2016—2017年4个时间段的地面沉降分布图,从时间和空间2个角度,分析了郑州市地面沉降演变规律; 利用地理信息系统(geographic information system,GIS)空间分析方法,研究了10 a间地面沉降与城中村演变之间的时空响应关系。研究结果表明,城中村是郑州市地面沉降演变的主导因素,即城中村超采地下水导致地面沉降; 城中村拆迁,地下水抽取减少导致地面沉降变缓甚至出现地面沉降抬升; 因拆迁导致流动人口迁移到远郊的城中村,形成新的流动人口、产业聚集区,进而形成了新的地面沉降区。

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汪宝存
朱琳
潘登
郭凌飞
彭鹏
关键词 SAR地面沉降演变规律城中村    
Abstract

The monitoring results in recent years show that land subsidence in Zhengzhou has been developed rapidly. In order to find out the evolution law of Zhengzhou’s land subsidence and serve the prevention and control work of urban land subsidence, the authors selected the synthetic aperture Radar(SAR) data in recent years (2007—2017), compiled the land subsidence distribution maps of Zhengzhou in four periods of 2007—2010, 2012—2013, 2013—2016 and 2016—2017 by combining with the bench-mark monitoring results, and analyzed the evolution law of Zhengzhou’s land subsidence from time and space. By the GIS room analysis method, the authors studied the space-time response relation between land subsidence and urban village evolution in recent years. Research results show that the urban village is the predominant factor in the land subsidence evolution of Zhengzhou, namely, the groundwater abstraction in urban village causes land subsidence; the relocation of urban village and reduction of groundwater abstraction cause slow land subsidence and even uplift of land subsidence; the relocation causes the floating population to move to outer suburbs, which forms a new floating population and industrial accumulation area, and further forms a new ground subsidence area.

Key wordsSAR    land subsidence    evolution law    urban village
收稿日期: 2019-11-29      出版日期: 2020-10-09
:  TP79  
基金资助:国家自然科学基金仪器专项“面向高陡岩质边坡滑坡机理的查分干涉雷达测量仪”(61427802);河南省国土资源厅地质科研项目“郑州市地面沉降成因机理及防控措施研究”(2018-132-11);安徽省自然资源科技项目“基于PS-InSAR的皖北地区地面沉降长时序监测方法研究”(2016-k-8)
作者简介: 汪宝存(1980-),男,硕士,高级工程师,主要从事基于InSAR的地表形变调查与监测工作。Email: wangbc@cegn.gov.cn
引用本文:   
汪宝存, 朱琳, 潘登, 郭凌飞, 彭鹏. 郑州市地面沉降时空演变规律研究[J]. 国土资源遥感, 2020, 32(3): 143-148.
WANG Baocun, ZHU Lin, PAN Deng, GUO Lingfei, PENG Peng. Research on temporal and spatial evolution law of land subsidence in Zhengzhou. Remote Sensing for Land & Resources, 2020, 32(3): 143-148.
链接本文:  
https://www.gtzyyg.com/CN/10.6046/gtzyyg.2020.03.19      或      https://www.gtzyyg.com/CN/Y2020/V32/I3/143
时段 卫星 图像数
量/景
空间分
辨率/m
时间
ENVISAT-1 20 20 2007年9月—2010年10月
TerraSAR-X 17 3 2012年9月—2013年9月
Radarsat-2 15 30 2013年9月—2016年2月
Radarsat-2 12 5 2016年2月—2017年2月
Tab.1  所采用的SAR图像
Fig.1  郑州市地面沉降分区
(图中环线从内往外为二环、三环、四环)
Fig.2  郑州市地面沉降变幅图
(图中环线从内往外为二环、三环、四环)
时间段 轻微区 较重区 严重区 总面积
302.5 52.8 5.9 361.2
540.5 70.1 34.9 645.5
336.2 67.8 32.3 436.3
498.8 25.8 0.3 524.9
Tab.2  地面沉降分区面积
时间段 急剧
下降
缓慢
下降
沉降加剧
总面积
缓慢
变缓
急剧
变缓
沉降变缓
总面积
Ⅱ-Ⅰ 32.9 65.0 97.9 15.0 8.1 23.1
Ⅲ-Ⅱ 1.9 14.8 16.7 30.7 10.2 40.9
Ⅳ-Ⅲ 1.2 18.6 19.8 36.7 58.0 94.7
Ⅳ-Ⅰ 9.4 50.6 60.0 42.5 35.3 77.8
Tab.3  地面沉降变幅分区面积
Fig.3-1  郑州市城中村拆迁过程
(图中环线从内往外为二环、三环、四环)
Fig.3-2  郑州市城中村拆迁过程
(图中环线从内往外为二环、三环、四环)
时间段 轻微区 较重区 严重区
218 34 5
314 31 20
192 50 9
194 19 0
  不同沉降分区内城中村的数量
时间段 急剧下降区 缓慢下降区 缓慢变缓区 急剧变缓区
前一时
段/个
后一时
段/个
保有
率/%
前一时
段/个
后一时
段/个
保有
率/%
前一时
段/个
后一时
段/个
保有
率/%
前一时
段/个
后一时
段/个
保有
率/%
Ⅱ-Ⅰ 17 12 71 41 32 78 10 5 50 6 2 33
Ⅲ-Ⅱ 3 3 100 13 11 85 5 0 0 4 0 0
Ⅳ-Ⅲ 1 1 100 11 11 100 8 6 75 19 6 32
Ⅳ-Ⅰ 10 9 90 54 38 70 26 2 8 25 2 8
Tab.5  地面沉降变幅区内城中村的数量
年份 地下水位
埋深/m
地下水降落
漏斗面积/km2
当年拆掉
的村庄/个
当年一直存
在的村庄/个
2013年 75.9 152.9 15 56
2014年 64.1 133.6 17 39
2015年 60.1 88.0 24 15
2016年 55.7 85.1 9 6
2017年 53.3 76.5 2 4
Tab.6  降落漏斗范围内2013—2017年间城中村的数量
时间段 轻微区 较重区 严重区
57.8 36.0 29.8
44.7 1.8 0
Tab.7  降落漏斗范围内地面沉降分区面积
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