地面沉降是如何测量?

Question

当地下水抽出地面的井,而不是补充足够快,地下水位下沉。

,区域的表面下沉。在当地,这种效应并不明显,因为高度指定的对象是相对于表面。高度的变化保持零的定义。但相对于周围土地的平均海拔不是连接在地下水方面,有一个变化。什么是改变土壤表面之间的距离和地球的重心。沉降是一个地球的形状的变化,所以它的重心变化本身,但变化是足够小的大小比表面变化忽略它。

表面高程的变化如何地球表面上的一个固定的点来衡量吗?

一种方法是使用表面这一事实的水量平衡到处是相同的高度,即使表面分离。水位在u型管两端是相同的。可以使用一个长管从测量参考点的位置。地下水连接身体很大,这可能需要管道长度的公里。同时,有一个很大的距离结束气压可能不同,所以没有平衡。

地下水位本身是一个可能的参考点,因为地下水可以渗透到地面。但是我们知道它不是处于平衡状态,由于地下水只在部分表面移除——井和渗透是缓慢的。

从卫星、地面高程可以测量GPS。我怀疑许多目的的精度太低,因为测量距离的相对变化很小。此外,卫星的轨道变化与重心的变化。因为变化是缓慢的,遥远地区的高程变化影响卫星产生的噪音测量。

Answer 1

土地,严重干扰了人类在大多数发达国家,城市和农村地区将被调查地形与隔离的目的。

这些数据允许创建数字地形模型(DTM)等地区。当发生沉降时,平息区域可以再测量&相比原来的DTM确定发生的沉降量。

原状或缺乏调查地区成为问题。沉降面积及周边地区可以调查,但后来有人打个判断和决定最初的表面可能看起来像是来推断估计沉降的程度。

另一种方法是定期测量卫星表面海拔&然后做对比每个卫星测量。

雷达可以作为测量系统,但激光雷达(&这也参考)可以产生更精确的结果。

Answer 2

几种方法用来测量地面沉降:精神水准,全球卫星定位系统(GNSS),遥感,甚长基线干涉测量(VLBI),卫星激光测距等等。在建模的情况下沉降引起的水和油萃取,最常见的测量方法似乎精神水准,GPS和遥感(干涉合成孔径雷达和雷达测高),与不同程度的准确性。

• 精神水准测量是一种有效和廉价的方法来确定点海拔。它适用于相对较小的地区几公里,和调查可以以较低的成本实现。然而,当研究区域非常大(国家或欧洲大陆),这个经典方法的整体精度和一致性不足的太空技术:洲际古典的调查可以扭曲米或更多。同时,它需要好的基准,最好位于一个更稳定的部分在研究区地面。
• 连续操作GNSS站是另一种方法来测量沉降通过定期策划职位,创建时间序列来检测运动的精度约一厘米。这种方法的优点是它在大面积是准确的,但是,它是更昂贵,所以少点可以测量,导致一个稀疏的空间研究区域的覆盖。
• 遥感与InSAR和卫星测高也可以提供非常密集的小成本、数字高程模型和适用于中小型区域,通常有一个像样的几厘米的准确性。他们可以提供有趣的地面沉降研究输入地图。
• 其他工具,如压强计,伸长计可以测量压实和水在含水层提供其他有用的数据,以便更好地理解沉降。

其他形式的沉降和隆起的研究可能需要更高程度的准确性,例如,地壳均衡反弹/下沉,板块构造,等有更好的监控使用更广泛的其他空间大地测量技术,包括甚长基线干涉测量、卫星激光测距等millimeter-level谈判了。这种技术使用高端设备、望远镜、激光等来帮助维护参考帧和在全球范围内地壳位移模型。

作为边注,可以推导出质心观测卫星运动。卫星激光测距提供关键的输入,因为它可以测量准确的地面站和卫星之间的距离,和VLBI地球提供了方向和车站之间的距离。与所有这些输入,世界起源的参考系(最近实现2019年ITRF2014)是一致的重心在厘米级,和卫星轨道跟踪和纠正占地球动力学。

以下网页在美国地质调查局为进一步阅读关于这一主题的有趣的信息:

测量和监测地面沉降在加州

Answer 3

在一定程度上,这是一个大地测量学的问题。我不是专家,但有专家在这个网站,也许他们就会出现。但我想关注一个问题:

高度测量的对象相对于表面

他们不需要。高度测量的对象相对于一些垂直的基准面。这可能是当地的地面(但问题指出,如果你测量的是当地的地面比显然不是有用的)。它们可能是代表海平面测量相比,一些数据。也可能是测量相比大地水准面,或者一些参考椭球体。最后的是发生了什么当你使用GPS测量。

Answer 4

一篇关于地面沉降是由于在开采地下水在印度的新德里国家首都地区。他们PSInSAR用于变形估计并与地下水开采。https://www.nature.com/articles/s41598 - 021 - 04193 - 9