基于MT-InSAR技术的城市活动断层定位与监测——以美国休斯敦地区为例

摘要

活动断层的有效定位和监测是抗灾规划、防灾减灾工作的重要前提。针对断距不明显的城市/近城区活动断层难以探测的实际问题,以美国休斯敦地区为例,利用L波段ALOS-1和C波段Sentinel-1 SAR数据,采取MT-InSAR技术获取了休斯敦北部区域地表形变速率图,并根据InSAR监测结果定位了区域活动断层。结果表明休斯敦北部区域存在3条大范围活动断层带,即Hockley断层带、Big Barn断层带和Conroe断层带。利用LiDAR、地球物理勘察绘制断层迹线和现场调查信息验证了InSAR探测断层迹线的有效性和准确性,并结合InSAR监测结果剖线及GPS时间序列数据分析了该断层系统的构造特征及时空演化规律,揭示了该地区断层的加速活动与地下水过度汲取之间有高度时空相关性,地下水过量开采促使地面沉降的发生,进而加强了已有断层的垂直运动或诱发新的断层活动。本文研究不仅监测到了休斯敦地区已知断层的活动性,还探测到其他地空技术尚未发现的活跃断层迹线,对城市规划和防灾减灾具有重要意义。