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Inferring decelerated land subsidence and groundwater storage dynamics in Tianjin–Langfang using Sentinel-1 InSAR

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International Journal of Digital Earth 2022年第1期15卷 1526-1546页

作者： xuguo shi Tongtong Zhu Wei Tang Mi Jiang Houjun Jiang Chen Yang Wei Zhan Zutao Ming Shaocheng Zhang School of Geography and Information Engineering China University of GeosciencesWuhanPeople’s Republic of China College of Geoscience and Surveying Engineering China University of Mining and TechnologyBeijingPeople’s Republic of China School of Geospatial Engineering and Science Sun Yat-Sen UniversityGuangzhouPeople’s Republic of China School of Civil Engineering Anhui Jianzhu UniversityHefeiPeople’s Republic of China Institute of Karst Geology CAGS/Key Laboratory of Karst DynamicsMNR&GZARGuilinPeople’s Republic of China The First Monitoring and Application Center China Earthquake AdministrationTianjinPeople’s Republic of China

To meet the growing demand for socioeconomic development,a large amount of groundwater is extracted from confined aquifers *** North China Plain has experienced considerable groundwater depletion and subsidence during the past six *** this study,we use Sentinel-1A/B SAR images from 2015 to 2020 to map the ground subsidence of the Tianjin–Langfang *** subsiding zones centered at Guangyang,Wuqing–Bazhou,and Jinghai are identified with maximum subsidence rates of 98.1,121.8,and 104.7 mm/*** and long-term signals are separated from time series subsidence and hydraulic measurements using continuous wavelet transform to retrieve aquifer *** long-term subsidence,which fits well with an exponential decaying model,remarkably slows down in our study *** elastic skeletal storage coefficients range between 0.52×10−3 and 9.66×10−*** then retrieve the spatial–temporal variations of total groundwater storage,recoverable groundwater storage,and irreversible groundwater *** storage depletion rates are apparently reducing,which benefits from the operation of the South-to-North Water Transfer Project and local groundwater management practices.

关键词： North China Plain aquifer parameter South-to-North water transfer project groundwater storage subsidence

Experimental research on thermal transport properties of crystallized palladium-based alloys

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Frontiers in Energy 2018年第1期12卷 121-126页

作者： Siyuan CHENG xuguo shi Weigang MA Xing ZHANG Guanglai LIU Mingxiang PAN Weihua WANG Key Laboratory for Thermal Science and Power Engineering of Ministryof Education Department of Engineering Mechanics TsinghuaUniversity Beijing 100084 China Institute of Physics Chinese Academy of Sciences Beijing 100190China

Palladium-based alloy is a kind of material with a high glass forming ability and can be easily formed into an amorphous state. After an annealing process, it can also be maintained at a crystallized state. To study the thermal and electrical transport properties of crystallized palladium-based alloys, the steady-state T-type method, standard four-probe method, and AC heating-DC detecting T-type method were used to measure the thermal conductivity, electrical conductivity, and Seebeck coeffi- cient of crystallized Pd4oNiloCu3oP2o and Pd43Nilo- Cu27P2o alloys respectively. The results show that compared to amorphous samples, the thermal conductivity and electrical conductivity of crystallized palladium-based alloys are significantly higher, while the Seebeck coeffi- cient is lower. The ratio of crystallized and amorphous thermal conductivity is higher for Pd43Ni10Cu27P2o alloy fiber which has a higher glass forming ability, while the ratio of electronic thermal conductivity almost remains constant for both alloy fibers. The results also show that the slope of electrical resistivity to temperature is a function of elemental composition for crystallized quaternary palla- dium-based alloy fibers. The sensitivity of thermal conductivity and electrical conductivity to the composition is high, while the correlation between Seebeck coefficient and composition is relatively weak.

关键词： palladium-based alloy T-type method ther-mal conductivity electrical conductivity Seebeck coeffi-cient

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微纳米线材多物性参数综合表征系统的研发

中国科学：技术科学 2018年第4期48卷 403-414页

作者：张兴施徐国马维刚清华大学工程力学系热科学与动力工程教育部重点实验室北京100084

微纳米线材具有与宏观材料显著不同的性能,在微纳机电系统传感器和微纳电子器件中有广泛的应用.由于宏观尺度下的测量方法难以适用于纳米尺度材料物性的表征,研发表征微纳米线材物性参数的方法和技术越来越引起广泛关注.本文开发了一套... 详细信息

微纳米线材具有与宏观材料显著不同的性能,在微纳机电系统传感器和微纳电子器件中有广泛的应用.由于宏观尺度下的测量方法难以适用于纳米尺度材料物性的表征,研发表征微纳米线材物性参数的方法和技术越来越引起广泛关注.本文开发了一套综合测量微纳米线材热物性、电物性和热电转换性能的高集成表征系统,能够实现对微纳米线材在40~500 K范围内的精确综合测量,可测量的物性包括电导率、电阻温度系数、热导率、热扩散率、比热、吸热系数、塞贝克系数和优值系数.针对上述系统,本文进行了不确定度分析,且对已知物性参数的铂(99.95%Platinum)和康铜(Constantan,60%Cu 40%Ni)细线进行了测量和对比,校验了本系统的测量精度.本文研发的表征系统填补了国际上纳米线材多物性参数测量系统的空白.

关键词：微纳米线材热物性电物性热电转换性能多物性参数

利用2015-2019年Sentinel-1数据监测武汉白沙洲岩溶区地表沉降特征

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中国岩溶 2023年第3期42卷 558-564页

作者：杨辰邓飞史绪国中国地质科学院岩溶地质研究所/自然资源部、广西岩溶动力学重点实验室广西桂林541004 广东省佛山地质局广东佛山528000 中国地质大学地理与信息工程学院湖北武汉430074

武汉市白沙洲地区覆盖型岩溶分布广,地质条件十分复杂,历史上多次发生岩溶塌陷,地质问题突出,需要利用有效手段监测区域性地面塌陷,及时发现隐患。文章利用时序InSAR技术对覆盖2015年4月至2019年9月升轨Sentinel-1数据集分析,获取了武... 详细信息

武汉市白沙洲地区覆盖型岩溶分布广,地质条件十分复杂,历史上多次发生岩溶塌陷,地质问题突出,需要利用有效手段监测区域性地面塌陷,及时发现隐患。文章利用时序InSAR技术对覆盖2015年4月至2019年9月升轨Sentinel-1数据集分析,获取了武汉白沙洲地区地面沉降分布情况,最大年平均变形速率达30 mm·a^(−1)。对典型沉降中心的时序变形分析表明,白沙洲地区的岩溶区地面沉降与季节性降雨密切相关,且有一定的滞后。同时,对武汉地铁6号线车辆段的分析发现,日益加剧的人类活动引起严重的地面沉降,因此需密切注意周围建筑与基础设施的安全问题。本文的实验证明了时序InSAR方法在地表变形监测中的有效性,可在岩溶区地质灾害防治发挥重要作用。

关键词：岩溶区地表沉降时序InSAR 降雨

耦合FLUS和Markov的快速发展城市土地利用空间格局模拟方法

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地球信息科学学报 2022年第1期24卷 100-113页

作者：王旭东姚尧任书良史绪国中国地质大学(武汉)地理与信息工程学院武汉430078 阿里巴巴集团杭州311121

模拟城市土地利用空间变化格局的研究,对未来区域规划以及实现可持续发展具有十分积极的作用。以往基于FLUS的研究栅格尺度较大,如何模拟快速发展中城市的复杂土地利用变化过程,挖掘土地利用变化驱动机制值得进一步探讨。本文构建了耦合... 详细信息

模拟城市土地利用空间变化格局的研究,对未来区域规划以及实现可持续发展具有十分积极的作用。以往基于FLUS的研究栅格尺度较大,如何模拟快速发展中城市的复杂土地利用变化过程,挖掘土地利用变化驱动机制值得进一步探讨。本文构建了耦合FLUS和Markov的城市土地利用格局拟合框架,创新性地引入房价指标表征社会经济属性,以深圳为研究区,基于30 m空间分辨率小栅格尺度的土地利用分类数据和基础地理、路网河网、感兴趣点等多源空间变量,模拟不同发展情景下的未来城市土地利用空间格局,并通过随机森林进行土地利用变化驱动因素分析。研究结果表明:本文提出的耦合FLUS和Markov方法相较于传统CA模型(RFA-CA和Logistic-CA)精度更高(FoM=0.22),能更准确地模拟快速发展中城市的土地利用变化过程;多情景土地利用格局制图结果验证了城市发展过程中生态控制线的重要性,进一步说明本文拟合框架在未来城市规划布局中的参考价值;医院、娱乐场所等的基础设施和公交、路网密度等的基础交通比自然因素(高程、坡度)对城市发展的影响更大,到海岸线距离会在一定程度上限制深圳内部土地利用变化过程。本研究所构建模型及精细制图结果,可为城市区域规划和空间格局模拟等相关研究提供参考依据和理论基础。

关键词：多源数据快速发展中城市土地利用格局马尔可夫模型未来土地利用模型情景设置土地利用空间格局模拟土地利用变化驱动机制

联合多平台InSAR数据集精确估计地表沉降速率场

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武汉大学学报（信息科学版） 2017年第6期42卷 797-802页

作者：杨梦诗廖明生史绪国张路武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室湖北武汉430079 地球空间信息技术协同创新中心湖北武汉430079

分析了不同平台InSAR数据集的成像几何差异以及时空分辨率不一致对沉降场联合反演的影响,提出了多平台InSAR数据联合估计方法及其解决方案。将该方法应用于分析覆盖上海地区的18景TerraSAR-X、16景ENVISAT ASAR和20景ALOS PALSAR数据,... 详细信息

分析了不同平台InSAR数据集的成像几何差异以及时空分辨率不一致对沉降场联合反演的影响,提出了多平台InSAR数据联合估计方法及其解决方案。将该方法应用于分析覆盖上海地区的18景TerraSAR-X、16景ENVISAT ASAR和20景ALOS PALSAR数据,提取了数据共同覆盖时间段内(2009年~2010年)的上海市地表沉降速率场分布,并与同期获取的水准数据进行了对比验证。实验结果表明,本文方法能有效的联合多组观测数据给出更精确的沉降估计结果,且无需外部数据校正。

关键词：多平台联合估计时间序列InSAR分析技术最小二乘

C和L波段SAR数据在填海新区的应用及特性分析

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武汉大学学报（信息科学版） 2017年第9期42卷 1300-1305页

作者：杨梦诗廖明生秦晓琼史绪国武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室湖北武汉430079 地球空间信息技术协同创新中心湖北武汉430079 中国地质大学信息工程学院湖北武汉430074

收集了35景C波段ENVISAR ASAR和20景L波段ALOS PALSAR数据,采用时间序列合成孔径雷达干涉测量(interferometric synthetic aperture radar,InSAR)分析技术获取了典型的填海新区-上海临港新区2007年~2010年间的沉降速率场。从空间、时间... 详细信息

收集了35景C波段ENVISAR ASAR和20景L波段ALOS PALSAR数据,采用时间序列合成孔径雷达干涉测量(interferometric synthetic aperture radar,InSAR)分析技术获取了典型的填海新区-上海临港新区2007年~2010年间的沉降速率场。从空间、时间密度以及监测精度方面,对C和L波段的数据的形变估计结果进行对比,并进而讨论C波段和L波段数据在填海新区地表形变探测差异的原因以及数据在填海新区监测的特性。

关键词：时间序列InSAR分析填海新区地面沉降 C和L波段SAR数据,数据特性

时序InSAR技术三峡库区藕塘滑坡稳定性监测与状态更新

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地球科学 2019年第12期44卷 4284-4292页

作者：史绪国徐金虎蒋厚军张路廖明生中国地质大学地理与信息工程学院湖北武汉430074 南京邮电大学地理与生物信息学院江苏南京210023 武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室湖北武汉430079

坡体表面形变是表征坡体稳定性的重要信息,因此,非常有必要对滑坡多发区域进行时序常规变形监测.近年来,星载合成孔径雷达数据由于其覆盖范围大、形变监测精度高的特点,被越来越多的用于山区滑坡识别与探测.首先介绍了联合分布式目标与... 详细信息

坡体表面形变是表征坡体稳定性的重要信息,因此,非常有必要对滑坡多发区域进行时序常规变形监测.近年来,星载合成孔径雷达数据由于其覆盖范围大、形变监测精度高的特点,被越来越多的用于山区滑坡识别与探测.首先介绍了联合分布式目标与点目标的时序InSAR方法,并将该方法应用于分析覆盖三峡藕塘滑坡的2007年至2011年的19景ALOS PALSAR数据和2015年至2018年的47景Sentinel-1数据,提取了数据覆盖时间段内的藕塘地区的变形速率.发现相比于2007年至2011年,2015年至2018年新增三处不稳定斜坡.进一步对滑坡的时序变形分析表明,降雨和水位变化是坡体稳定性最大的两个影响因素.实验证明时序InSAR方法可以作为常规形变手段来识别与监测三峡库区等地区潜在的滑坡,为防灾减灾提供支持与依据.

关键词：藕塘滑坡形变监测时序InSAR 降雨水位变化工程地质

基于多源时序InSAR的三峡坝区形变监测分析

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北京理工大学学报 2023年第11期43卷 1125-1134页

作者：明祖涛金源史绪国张绍成吴云龙中国地质大学地理与信息工程学院湖北武汉430078

自2003年三峡库区蓄水以来,水位的大幅上升和周期性变化,给三峡大坝及其周边环境的稳定性造成威胁,三峡坝区的形变监测一直备受关注.随着InSAR技术的不断发展,其在基础设施与地质灾害形变监测领域发挥着越来越大的作用.采用时序InSAR技... 详细信息

自2003年三峡库区蓄水以来,水位的大幅上升和周期性变化,给三峡大坝及其周边环境的稳定性造成威胁,三峡坝区的形变监测一直备受关注.随着InSAR技术的不断发展,其在基础设施与地质灾害形变监测领域发挥着越来越大的作用.采用时序InSAR技术对获取的2015年-2019年L波段ALOS2 PALSAR2数据集和2015年-2022年C波段Sentinel-1数据集进行处理分析,发现三峡大坝与茅坪溪大坝存在与蓄水相关的周期性形变,振幅约为1.1 mm和3.2 mm,茅坪溪大坝左岸护坡、关门洞地区与银杏沱填埋区分别存在28、40、40 mm/a的显著形变.采用指数衰减模型对银杏沱填埋区形变过程进行拟合,结果表明填埋区可在2040年达到稳定状态。研究表明,InSAR技术有助于加深对地表形变的认识理解,为地质灾害治理与决策提供依据.

关键词：时序InSAR 三峡坝区水位变化指数衰减模型