黃土高原延安新區“平山造城”工程是當前世界范圍內黃土地區規模最大的土地開墾巖土工程之一，強烈的挖填和建設等工程擾動導致嚴重的地表形變。本研究依托國家自然科學基金委重大項目“黃土邊坡滑移機理與治溝造地工程災變效應”，針對人類工程活動區特殊擾動模式下黃土地表形變的監測、演變和機理開展研究，對黃土地區國家重大工程的風險評估及安全建設等具有重要意義。
首先，本研究提出了利用雙層網絡結構連接永久散射體和分布式散射體的改進時序InSAR方法，有效地克服了傳統InSAR方法在低相干、快速形變區域散射體缺失的難題，增強了相位解纏的準確度，獲取了監測點密度更高、精度更高的全域形變信息，捕捉到挖方區罕見的回彈信號。
其次，本研究采用GIS時空分析方法定量分析了強烈挖填耦合擾動下地表沉降和抬升的時空演變模式，揭示出挖方區特殊的地表回彈三階段過程（快速回彈、緩慢回彈和新平衡）；進一步通過空間統計方法指出地表形變和挖填高程變化之間存在強烈的負相關關系，并發現沉降相比于抬升對挖填高程變化更為敏感。
最后，本研究構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量；模擬的多孔粘彈性抬升形變與InSAR監測得出的回彈形變十分吻合。最終，研究指出了挖方擾動區不同回彈階段的機理：前期短暫的快速回彈，主要由削挖卸荷導致的彈性形變引起；后期長時間的緩慢回彈，主要由挖填耦合擾動下的多孔粘彈性形變誘發。
該項成果近期以“Application of an improved multi-temporal InSAR method and forward geophysical model to document subsidence and rebound of the Chinese Loess Plateau following land reclamation in the Yan'an New District”為題在《Remote Sensing of Environment》（IF：10.164）上發表。
論文信息：Zhou, C., Lan, H., Bürgmann, R., Warner, T.A., Clague, J.J., Li, L., Wu, Y., Zhao, X., Zhang, Y., & Yao, J. (2022). Application of an improved multi-temporal InSAR method and forward geophysical model to document subsidence and rebound of the Chinese Loess Plateau following land reclamation in the Yan'an New District. Remote Sensing of Environment, 279, 113102
https://doi.org/10.1016/j.rse.2022.113102
圖1 改進時序InSAR方法捕捉到嚴重的沉降現象和罕見的回彈過程
圖2 人類工程活動擾動區多階段抬升過程的多孔粘彈性機制
