Áp dụng phương pháp giao thoa radar để xác định hiện tượng lún đất trong vùng đô thị trung tâm thành phố Hà Nội

Chia sẻ: ViJenchae ViJenchae | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:8

Thêm vào BST

Báo xấu

22
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Với phương pháp phân tích giao thoa đa thời gian, khảo sát hiện tượng lún đất tại vùng đô thị trung tâm của thành phố Hà Nội bằng ảnh vệ tinh ALOS PALSAR thu chụp trong giai đoạn 2007- 2011. Bản đồ tốc độ lún trung bình cho thấy khu vực phía bờ bắc sông Hồng khá ổn định, trái lại một số khu vực ở bờ phía nam đang bị lún với vận tốc cực đại đạt 68 mm/năm.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Áp dụng phương pháp giao thoa radar để xác định hiện tượng lún đất trong vùng đô thị trung tâm thành phố Hà Nội

ĐỊA KỸ THUẬT - TRẮC ĐỊA ÁP DỤNG PHƯƠNG PHÁP GIAO THOA RADAR ĐỂ XÁC ĐỊNH HIỆN TƯỢNG LÚN ĐẤT TRONG VÙNG ĐÔ THỊ TRUNG TÂM THÀNH PHỐ HÀ NỘI TS. ĐẶNG VŨ KHẮC Trường đại học Sư phạm Hà Nội ThS. NGUYỄN CÔNG KIÊN, ThS. ĐỒNG MINH TÂM Viện KHCN Xây dựng Tóm tắt: Với phương pháp phân tích giao thoa đa quả tác động lên môi trường [12]. Các kỹ thuật đo đạc thời gian, chúng tôi khảo sát hiện tượng lún đất tại biến dạng bề mặt một cách định lượng thay đổi từ vùng đô thị trung tâm của thành phố Hà Nội bằng ảnh phép đo mặt đất như phương pháp thủy chuẩn [3] và vệ tinh ALOS PALSAR thu chụp trong giai đoạn 2007- phương pháp đo giãn kế [28] tới kỹ thuật không gian 2011. Bản đồ tốc độ lún trung bình cho thấy khu vực như phương pháp đo GPS tĩnh [15], phương pháp phía bờ bắc sông Hồng khá ổn định, trái lại một số giao thoa radar InSAR [19], hay phương pháp LiDAR khu vực ở bờ phía nam đang bị lún với vận tốc cực đại hàng không [9]. đạt 68 mm/năm. Mặt đất bị biến dạng trong ba khu Thủ đô Hà Nội là một ví dụ điển hình về thành phố vực chính: quận Hoàng Mai, quận Hà Đông – Thanh có tốc độ đô thị hóa nhanh trong các nước đang phát Xuân, huyện Từ Liêm – Hoài Đức, tại những nơi mà triển, nơi mà nước ngầm là nguồn tài nguyên chính việc xây dựng đang phát triển rầm rộ và việc hút nước cho nhu cầu nước sạch [17]. Từ sau Đổi Mới năm ngầm đang diễn ra mạnh mẽ trong thập niên vừa qua. Ngoài ra còn phải kể đến 1 số khu vực lún có diện tích 1986, sự năng động trong phát triển kinh tế cùng các nhỏ hơn trong các quận nội thành. Kết quả thu được chính sách quản lý mới đã làm cho thành phố Hà Nội, từ phương pháp giao thoa radar tương ứng với giá trị đặc biệt là các quận nội thành trở nên hấp dẫn hơn đo đạc bằng phương pháp thủy chuẩn trong giai đoạn đối với người nhập cư từ nhiều tỉnh lân cận. Hiện tại, 2007-2008. Điều này chứng minh khả năng áp dụng thành phố này được chia ra thành 10 quận nội thành, phương pháp giao thoa vào quan trắc lún đất trên 19 huyện ngoại thành sau bốn lần điều chỉnh địa giới diện rộng của thành phố Hà Nội với độ tin cậy cao và hành chính. Điều này cho phép chuyển đổi đất nông giá thành hợp lý. nghiệp ngoại ô thành đất đô thị với việc thành lập một Từ khóa: lún đất, đô thị hóa, giao thoa radar, vật số quận mới như Tây Hồ năm 1995, Thanh Xuân và tán xạ ổn định, nước ngầm. Cầu Giấy năm 1996, Long Biên và Hoàng Mai năm 2003 và Hà Đông năm 2008 (hình 1). Do đó, dân số 1. Giới thiệu toàn thành phố tăng từ 2.431x106 tới 3.184x106 người Hiện tượng lún đất do khai thác tài nguyên thiên từ năm 1995 đến năm 2006, trong khi dân số của các nhiên dưới lòng đất ngày càng phổ biến trong những quận nội thành tăng gấp đôi từ 1.082x106 lên thập niên vừa qua do nhu cầu tiêu thụ tài nguyên 2.050x106 trong cùng thời kỳ. Sự gia tăng dân số đạt ngày càng tăng của xã hội loài người [16]. Lún mặt đến 6.472x106 vào năm 2009 với mật độ là 1979 đất đang được đặc biệt quan tâm khi nó xảy ra tại người/km2 và xấp xỉ 35000 người/km2 tại một số quận nhiều thành phố, nơi mà quá trình đô thị hóa mạnh trung tâm như Đống Đa hay Hoàn Kiếm [11]. mẽ kéo theo sự gia tăng nhu cầu tiêu thụ nước với lượng nước ngầm lớn được hút lên từ lòng đất. Vấn Với việc chuyển đổi đất nông nghiệp sang mục đề này đã được ghi nhận tại các thành phố lớn như: đích đô thị, nhiều quận mới được thiết lập xung quanh Mexico-City, Bangkok, Thượng Hải, Venice, và Las khu nội đô lịch sử để đáp ứng nhu cầu về nhà ở. Điều Vegas. Tác động còn đáng quan tâm hơn khi các đô này dẫn đến sự tập trung dân cư và khai thác nước thị nằm trên đồng bằng bồi tích được lấp đầy bởi các ngầm mạnh mẽ từ một số bãi giếng hút nước ngầm ở thành tạo trầm tích bở rời, dễ nén ép. Từ những năm khu vực các quận mới thành lập. Điều này thể hiện 1960, các nghiên cứu về lún đất đã được thực hiện qua sự hình thành của ba nhà máy nước mới được với nhiều phương pháp khảo sát [28] để có những xây dựng trong giai đoạn 2002-2005, với công suất 3 hiểu biết tốt hơn về cơ chế hình thành [7] và về hậu của mỗi nhà máy khoảng 30000 m /ngày đêm [29]. Tạp chí KHCN Xây dựng - số 2/2015 61
ĐỊA KỸ THUẬT - TRẮC ĐỊA Hiện tượng hạ thấp mực nước ngầm [19] cùng với nơi thuộc các quận nội thành bị tác động của biến việc phát triển nhà cửa trên nền đất yếu đã dẫn đến dạng bề mặt trong vài thập niên vừa qua. Chẳng hạn lún đất cục bộ và gây ra nhiều hư hỏng cho nền móng như, khảo sát mặt đất cho thấy nó bị lún mạnh hơn ở công trình hạ tầng, nhà ở của cư dân và kể cả một số khu vực nội thành hơn là khu vực ngoại vi, đặc biệt tòa nhà cao tầng cũ. Trong bối cảnh quá trình đô thị gần các giếng hút nước ngầm. Mức độ lún trung bình hóa diễn ra nhanh chóng sau khi điều chỉnh địa giới thay đổi từ 1.4 mm đến 41 mm/năm trong giai đoạn hành chính của thành phố Hà Nội năm 2008, sự hiểu 1994-2005 [23]. Tuy nhiên, các phương pháp đo đạc biết tốt hơn về biến dạng mặt đất trong vùng đô thị mặt đất này không thích hợp để theo dõi biến dạng trung tâm – được xác định bởi “Đồ án Quy hoạch trên diện rộng như lún đất vì chúng chỉ cung cấp chung Xây dựng Thủ đô Hà Nội đến năm 2030 và thông tin tại một vài điểm khảo sát đơn lẻ. Trái lại, các Tầm nhìn đến năm 2050”’ tỏ ra cấp bách vì đây sẽ là tính toán dựa trên phương pháp giao thoa radar - khu vực tập trung phát triển nhiều công trình xây InSAR sẽ cung cấp thông tin về hiện trạng lún đất trên dựng quan trọng trong tương lai. Mục tiêu là một mặt khu vực rộng lớn với độ chính xác biến đổi từ vài cm nhằm triển khai quy hoạch chi tiết một cách hợp lý và đến vài mm tùy thuộc vào số liệu sử dụng. Với mặt khác là để khuyến khích các giải pháp kỹ thuật phương pháp này, một số nghiên cứu đã tập trung xây dựng công trình an toàn ở những nơi bị lún đất đe vào biến dạng mặt đất tại trung tâm nội thành [5], [25], dọa. [27], [30], [32], [34]. Với việc sử dụng cách tiếp cận Những nghiên cứu trước đây dựa trên phương InSAR truyền thống, các nghiên cứu này đã chỉ ra sự pháp đo đạc mặt đất [8], [23], [24] hay mô hình hóa dịch chuyển theo phương thẳng đứng với giá trị 20 những đặc tính kỹ thuật của đất [33] đã chỉ ra một số mm trong giai đoạn 1996-1998 tại đây [5]. Hình 1. Bản đồ vùng đô thị Hà Nội, với vị trí của các quận nội thành và huyện ngoại thành [21]. Khung vuông tương ứng với khu vực nghiên cứu bằng phương pháp InSAR trong hình 2 62 Tạp chí KHCN Xây dựng - số 2/2015
ĐỊA KỸ THUẬT - TRẮC ĐỊA Tuy nhiên, các tác giả này không thu được tốc độ Do rất nhạy cảm đối với dịch chuyển thẳng đứng, lún chính xác của cả vùng đô thị trung tâm. Hơn nữa việc theo dõi hiện tượng lún do con người gây ra bằng cách tiếp cận của họ chịu một số hạn chế cơ bản của phương pháp giao thoa radar đã trở thành một trong kỹ thuật giao thoa. Thứ nhất, số lượng ảnh có hạn những ứng dụng chính [10], đặc biệt trong khu vực đô của ảnh radar kênh C (chủ yếu là ERS và Envisat của thị nơi mà số lượng pixel ổn định theo thời gian khá cơ quan hàng không vũ trụ châu Âu- ESA)[25] và sự nhiều [6]. Phương pháp InSAR cũng đã được sử dụng không phù hợp khi tổ hợp giữa các ảnh radar do trong nghiên cứu hiện tượng lún trong khu vực đô thị đường cơ sở thời gian và không gian phân cách nhau và các tác giả đã cho thấy bề mặt địa hình thành phố kém hợp lý. Hơn nữa, thời tiết nhiệt đới sinh ra các Hồ Chí Minh bị lún đáng báo động và kỹ thuật giao nhiễu khí quyển đáng kể trong dữ liệu ảnh radar [31], thoa vi phân là một giải pháp khả thi nhất trong việc đặc biệt ở tầng đối lưu cho các ảnh thu trên kênh C phát hiện các biến dạng bề mặt địa hình theo không (bước sóng 5.6 cm) [36]. Cuối cùng, hạn chế nữa có gian và thời gian [18]. Tuy nhiên, sự mất tương quan thể liên quan tới sự mất tương quan gây ra do những gây ra hoặc do sự thay đổi của hướng quan sát vệ tinh biến đổi về đặc tính tán xạ của mặt đất, chủ yếu là đối với hai ảnh (các góc nhìn khác nhau), hay sự thay thực vật trong khu vực nghiên cứu [35]. Để vượt qua đổi về vị trí của vật tán xạ, hay sự thay đổi về hình học các khó khăn này, chúng tôi xử lý 22 ảnh thu trên bên trong ô cơ sở. Nếu sự mất tương quan lớn, ảnh kênh L của vệ tinh ALOS PALSAR (bước sóng 23.62 giao thoa sẽ không thích hợp cho việc phân tích biến cm) bằng phương pháp giao thoa trong giai đoạn dạng. Trong trường hợp sự biến dạng xảy ra mạnh, 2/2007-2/2011 với mục tiêu đặt ra như sau: 1/ Vẽ bản thành phần Δφdef chiếm ưu thế thì nó cho phép xác đồ phân bố không gian của hiện tượng lún đất trong định được dịch chuyển giữa hai lần thu ảnh [1]. Tuy giai đoạn 2007-2011, 2/ Xác định vận tốc lún trung nhiên, trong trường hợp với dịch chuyển chậm, việc bình theo chiều thẳng đứng cho toàn bộ vùng đô thị xác định thành phần biến dạng có thể bị giới hạn bởi trung tâm và đặc biệt là những nơi mới được đô thị sự nổi trội của các thành phần không biến dạng trong hóa (hình 1). phương trình (1). Bằng cách gộp nhiều ảnh giao thoa của cùng một khu vực lại với nhau, tỷ số tín hiệu/nhiễu 2. Phương pháp luận và số liệu sử dụng được tăng lên, cho phép xác định vận tốc dịch chuyển 2.1 Phương pháp giao thoa radar trung bình của mặt đất trong giai đoạn bao trùm bởi Việc sử dụng kỹ thuật giao thoa radar (InSAR) để các ảnh giao thoa [26]. đo vẽ bề mặt Trái Đất, gồm cả việc thành lập bề mặt Để vượt qua sự mất tương quan về thời gian do địa hình và xác định biến dạng mặt đất, đã được minh sự thay đổi về đặc tính tán xạ, giảm tác động của khí chứng một cách thành công từ hơn hai thập kỷ qua quyển và đo các dịch chuyển tạm thời; kỹ thuật giao [4]. Phương pháp giao thoa truyền thống cho phép thoa đa thời gian mới được phát triển. Kỹ thuật này tạo ra các ảnh giao thoa tương ứng với sự lệch pha dựa trên việc thu nhận nhiều ảnh radar ống mở tổng khi chụp ảnh lặp lại nhiều lần. Sự lệch pha của các hợp và bao gồm cách tiếp cận Persistent Scatterers pixel đơn lẻ này tương ứng với một số thành phần: (PS) và Small Baseline (SB). Nhìn chung, hai cách tiếp cận này rất tối ưu để xử lý những vật tán xạ trên Φ = (Δφorb + Δφtopo + Δφatm + ΔφN + Δφdef) (1) mặt đất. Phương pháp PS nhằm xử lý các ô cơ sở nổi Ở đây, Δφorb, Δφtopo, Δφatm, và Δφdef là sự lệch pha trội bởi một vật tán xạ đơn lẻ, trong khi phương pháp lần lượt gây ra do vị trí của quỹ đạo, địa hình, trễ khí SB hướng tới xử lý các ô cơ sở không có vật tán xạ quyển và biến dạng bề mặt. Thành phần nhiễu ΔφN nổi trội. Trong nghiên cứu này, chúng tôi sử dụng liên quan tới mức độ biến đổi của tán xạ, nhiễu nhiệt phương pháp giao thoa đa thời gian StaMPS/MTI và sai số trong xử lý số liệu. Để thu được thành phần được phát triển bởi Hooper. Phương pháp này tổ hợp biến dạng với độ chính xác cao, việc ước tính tốt các cả hai cách tiếp cận PS và SB để tách ra dấu hiệu thành phần khác là cần thiết, dựa trên số liệu chính biến dạng tại các điểm ảnh và làm tăng tỷ số tín xác về các tham số quỹ đạo và địa hình. Thành phần hiệu/nhiễu. Việc lựa chọn điểm ảnh PS được thực biến dạng có thể được biểu diễn theo công thức: hiện đầu tiên bằng cách sử dụng cách tiếp cận PS được phát triển bởi [14], và sau đó một loạt ảnh giao Δφdef = 4π(ΔR/λ) (2) thoa thứ hai được xử lý bằng cách tiếp cận SB để xác Với ΔR là sự biến đổi về khoảng cách giữa vệ tinh định các vật tán xạ đồng đều (DS) mà đối với chúng và mặt đất dọc theo hướng quan sát của vệ tinh và λ thì giá trị pha không bị mất tương quan đáng kể trong là bước sóng của hệ thống radar. một thời gian ngắn. Việc sử dụng phương pháp giao Tạp chí KHCN Xây dựng - số 2/2015 63
ĐỊA KỸ THUẬT - TRẮC ĐỊA thoa đa thời gian, dấu hiệu biến dạng được tách ra từ 40x40 km xung quanh vùng đô thị trung tâm (hình 1). cả các điểm ảnh PS và DS mà ở đây chúng tôi gọi là Để loại bỏ thành phần địa hình trong ảnh giao thoa, các điểm ảnh được chọn (SP), cho phép làm tăng số chúng tôi dùng mô hình số độ cao toàn cầu SRTM V.4 lượng mẫu quan trắc và làm quá trình mở pha diễn ra với độ phân giải 3”. Mặt khác, thành phần quỹ đạo tốt hơn. Đầu tiên quá trình mở pha 3-D sử dụng được loại bỏ bằng cách sử dụng số liệu quỹ đạo với phương pháp thống kê giá [13], và việc ước lượng sai độ chính xác
ĐỊA KỸ THUẬT - TRẮC ĐỊA Chúng tôi quan sát thấy sự không đồng nhất về Đuống, như tại khu vực trung tâm quận Long Biên vận tốc lún thẳng đứng trong vùng đô thị của thành hay phần phía tây nam huyện Gia Lâm (hình 2). Đối phố Hà Nội, với vận tốc lún biến đổi từ 0 đến 68 với các điểm cục bộ này, kích thước theo chiều ngang mm/năm trong khoảng thời gian bốn năm nghiên cứu của chúng không quá 1-2 km2 mỗi điểm, vận tốc lún (hình 2). Đầu tiên, chúng tôi nhận thấy sự biến dạng trung bình theo phương thẳng đứng tối đa là 15 bị giới hạn chủ yếu trong vùng đô thị. Vận tốc lún mm/năm. Ở bờ phía nam sông Hồng, vùng phía giáp trung bình chỉ ra sự khác biệt rõ ràng giữa phần phía sông, tương ứng với các quận Tây Hồ, Ba Đình, Cầu bắc và phần phía nam của sông Hồng. Ở bờ phía bắc Giấy và huyện Từ Liêm có thể phân biệt rất rõ với các sông Hồng, mặt đất có vẻ như là rất ổn định, với một biến dạng nhỏ, ngoại trừ khu vực dọc sông Hồng, nơi vài điểm lún nhỏ có thể nhận thấy ở phía đông huyện mà lún đất xảy ra với tốc độ chậm, nhỏ hơn 10 Đông Anh và khu vực giữa sông Hồng và sông mm/năm. (a) (b) (c) Hình 3. Bản đồ phóng to và lát cắt của tốc độ lún theo phương thẳng đứng tại (a) khu vực lún Hoàng Mai (b) khu vực lún Hà Đông - Thanh Xuân (Khung vuông trình bày khu vực theo dõi lún bằng phương pháp đo mặt đất tại khu đô thị mới Văn Quán), và (c) khu vục lún Hoài Đức – Từ Liêm. Vị trí khung hình và thang giá trị, tham khảo hình 2 Ở phía nam sông Hồng, lún đất xảy ra trong 3 tới 7 x 4 km nhưng ít vị trí trong khu vực này thể hiện khu vực chính về phía nam và phía tây của các quận tốc độ lún thẳng đứng vượt quá 45 mm/năm. Chúng trung tâm (hình 2). Đầu tiên, khu vực lớn nhất tương tôi chỉ nhận ra một vị trí nhỏ với tốc độ lún 60 ứng với quận Hoàng Mai ở phía nam của trung tâm mm/năm ở phía nam. Ở phía tây của vùng đô thị, thành phố. Biến dạng tương ứng với vận tốc lún khu vực lún chính thứ ba có vẻ hiện ra một cách mờ trung bình lớn hơn 30 mm/năm và bao trùm diện tích nhạt do sự phân tán của các vật tán xạ ở huyện 5x5 km, và được bao quanh ở phía bắc bởi những ngoại thành Từ Liêm – Hoài Đức, nơi mà những biến thiên vận tốc lún rất đột ngột (hình 2 và Hình cánh đồng nông nghiệp vẫn còn chiếm ưu thế (hình 3a). Vận tốc lún trung bình tối đa đạt 68 mm/năm, 2 và 3c). Các điểm lún vạch ra một khu vực 8 x 3 2 chỉ cách khu vực ổn định 1 km. Chúng tôi ghi nhận km kéo dài theo hướng nam bắc mà ở đó vận tốc hai vùng biến dạng rộng với kích thước 2x2 km trong thẳng đứng thay đổi từ 30 đến 60 mm/năm. Trong khu vực lún chính và một số điểm lún với kích thước nhiều phần khác của vùng đô thị, một số điểm lún không quá 0.5x0.5 km và tốc độ lún đạt 50 mm/năm với kích thước nhỏ hơn 1 km2 phân bố tại các quận ở phía đông của khu vực lún thứ nhất này. Khu vực nội thành như Đống Đa, Thanh Xuân, hay Hai Bà lún thứ hai nằm tại quận Hà Đông – Thanh Xuân ở Trưng với vận tốc theo chiều thẳng đứng thay đổi từ phía tây nam của trung tâm thành phố (hình 2 và 10 đến 25 mm/năm, nghĩa là nhỏ hơn nhiều so với 3b). Kích thước ngang của khu vực lún này rất lớn, ba khu vực lún chính đã mô tả. Tạp chí KHCN Xây dựng - số 2/2015 65
ĐỊA KỸ THUẬT - TRẮC ĐỊA 3.2 Kiểm chứng kết quả nằm ở khu vực lún thứ hai Hà Đông – Thanh Xuân (vị Để kiểm chứng kết quả xử lý InSAR của mình, trí trên hình 3b). Chúng tôi xem xét một cách cụ thể chúng tôi so sánh tốc độ lún theo phương thẳng đứng hơn số liệu đo mặt đất của các khối nhà TT18A và cho một khu vực cụ thể, nơi có sẵn số liệu đo đạc TT18B do sự tồn tại của các điểm tán xạ cố định trên bằng phương pháp thủy chuẩn. Từ ngày 25/6/2007 các khối nhà này (hình 4a). Vận tốc lún trung bình suy đến ngày 26/9/2008, Tổng Công ty Phát triển Nhà ở ra từ số liệu đo mặt đất tương ứng với vận tốc trung và Đô thị Hà Nội tiến hành mười sáu đợt đo mặt đất bình 35 mm/năm đối với khối nhà TT18A và 27.8 tại một số khối nhà trong khu đô thị mới Văn Quán mm/năm đối với khối nhà TT18B (hình 4b). (a) (b) (c) Hình 4. (a) Khu vực được theo dõi lún bằng phương pháp đo mặt đất tại khu đô thị mới Văn Quán. Vị trí của khu vực đo mặt đất, tham khảo hình 3b, và các điểm ảnh trong khu vực (thang mầu), tham khảo hình 2. (b) Biểu đồ đo lún tích lũy của khối nhà TT18A. Nguồn: [8]. (c) Biểu đồ của một vật tán xạ cố định nằm trên khối nhà TT18B và giá trị đo lún của nó bằng phương pháp đo thủy chuẩn. Điểm thứ 3 của phân tích InSAR theo chuỗi thời gian nằm dọc theo đường hồi quy của số liệu đo bằng phương pháp thủy chuẩn Điều này thuyết phục rằng các giá trị trung bình đó nhất về khí quyển, sự mất tương quan do thời gian,… phù hợp với kết quả xử lý InSAR của chúng tôi với giá Chúng tôi nhận thấy sự tương đồng lớn giữa số liệu trị 38.2 mm/năm và 25.6 mm/năm đối với các điểm InSAR và số liệu đo mặt đất trong giai đoạn 6/2007 tán xạ cố định nằm trên các tòa nhà tương ứng. Tuy đến 9/2008, điều này mang tính quyết định đối với nhiên, chúng tôi thấy rằng các giá trị này nhỏ hơn vận việc đánh giá kết quả thu được từ phương pháp giao tốc trung bình 90 mm trong thời gian 17 tháng (từ thoa radar InSAR (hình 4c). Trong cùng giai đoạn cả ngày 2/2/2007 đến ngày 22/6/2008) tương ứng với hai tập hợp số liệu không tuân theo hàm số tuyến 63.5 mm/năm cho toàn bộ vùng nghiên cứu đã được tính, phù hợp với vận tốc không đổi, nhưng vạch ra [34] xác định. Như đã đề cập ở trên, nghiên cứu của một hàm số đa thức bậc hai. Điều này cho thấy sự Vöge chỉ xử lý hai ảnh bằng phương pháp DInSAR, suy giảm chậm của vận tốc lún theo phương thẳng với tất cả các bất định có liên quan do sự không đồng đứng theo thời gian, nó biểu lộ động thái của lớp đất 66 Tạp chí KHCN Xây dựng - số 2/2015
ĐỊA KỸ THUẬT - TRẮC ĐỊA chịu sự giảm áp lực lỗ rỗng do hút nước ngầm. Do 3. BITELLI, G. & P. RUSSO (1991). Levelling data đó, trừ các nhiễu lớn chứa trong số liệu đối với giai management for the monitoring of land subsidence. In đoạn sau 9/2008, tín hiệu lún là rõ ràng không ổn định Proceedings of Fourth International Symposium on Land nhưng bao gồm những dịch chuyển tạm thời. Subsidence, ed. A. I. Johnson, 453-462. Houston, USA: IAHS Publication. 4. Kết luận 4. BÜRGMANN, R., P. A. ROSEN & E. J. FIELDING Trong những năm qua, quá trình đô thị hóa thúc (2000) Synthetic aperture radar interferometry to đẩy sự mở rộng đô thị và mạng lưới cơ sở hạ tầng measure Earth's suface topography and its deformation. với nhiều dự án xây dựng xung quanh vùng đô thị Hà Earth and Planetary Sciences, 28, 169-209. Nội. Các phương pháp phù hợp để theo dõi tai biến 5. CARNEC, C. & D. RAUCOULES (2001) Spécificite du địa chất trong vùng đô thị mới là hết sức cần thiết đối milieu urbain tropical pour la cartographie des với các nhà quản lý để theo dõi hiện tượng lún đất và deformations de surface par interferometrie RADAR hạn chế các hậu quả do nó gây ra. Sử dụng kỹ thuật (ERS) - Application au pompage dans les systemes giao thoa radar, chúng tôi khảo sát biến dạng mặt đất aquiferes a Djakarta et Hanoi. Bulletin - Société française liên quan tới lún. Phương pháp này tỏ ra cạnh tranh de photogrammétrie et de télédétection, 161, 40-45. với các kỹ thuật đo mặt đất truyền thống liên quan đến thời gian và giá thành, vì thuật toán ngày càng 6. CROSETTO, M., O. MONSERRAT, M. CUEVAS- được cải thiện và số liệu vệ tinh radar ngày càng GONZÁLEZ, N. DEVANTHÉRY & B. CRIPPA (2013). phong phú. Cách tiếp cận phân tích chuỗi số liệu đa Analysis of X-band very high resolution Persistent thời gian cung cấp một độ phủ không gian hoàn chỉnh Scatterer Interferometry data over urban area. In về khu vực nghiên cứu và việc sử dụng các ảnh vệ International Archives of the Photogrammetry, Remote tinh ALOS thu chụp trên kênh L cho phép chúng tôi Sensing and Spatial Information Science, 47-51. vượt qua vấn đề mất tương quan trong vùng nhiệt đới Hannover, Germany. như thành phố Hà Nội. Do đó, lần đầu tiên, bản đồ 7. CUI, Z.-D. & J. YA-JIE (2012). Study on the mechanisms vận tốc sụt lún trung bình của vùng đô thị thành phố of the soil consolidation and land subsidence caused by Hà Nội được xây dựng. Bản đồ này chỉ ra tốc độ lún the high-rise building group in the soft soil area. Disaster theo phương thẳng đứng trung bình biến đổi từ 0 đến Advances, 5, 604-609. 68 mm/năm, và các vùng biến dạng lớn nhất tương 8. ĐINH, V. X., et al. (2008). Báo cáo đo lún tại khu nhà ứng với ba khu vực ở quận Hoàng Mai, quận Hà mới tại Văn Quán - tỉnh Hà Tây Hà Nội, HUD-CIC Công Đông – Thanh Xuân và huyện Hoài Đức- Từ Liêm. ty cổ phần Tư vấn Đầu tư và Xây dựng Hà Nội. Nghiên cứu này chỉ ra rằng phương pháp phân tích 9. FROESE, C. R. & S. MEI (2008). Mapping and chuỗi số liệu đa thời gian có hiệu quả đối với các khu monitoring coal mine subsidence using LiDAR and vực nơi các công trình nhân tạo chiếm ưu thế như InSAR. In GeoEdmonton'08: 61st Canadian trong môi trường đô thị. Nhưng đối với các cánh đồng Geotechnical Conference, ed. Canadian-Geotechnical- nông nghiệp, việc xác định lún trở nên khó khăn hơn Society, 1127-1133. Edmonton, Canada: Canadian do thiếu các vật tán xạ. Trong trường hợp này, cần Geotechnical Society. thiết phải phối hợp một số phương pháp giao thoa radar để có kết quả phân tích biến dạng tốt hơn. 10. GALLOWAY, D. L., K. W. HUDNUT, S. E. INGEBRITSEN, S. P. PHILLIPS, G. PELTZER, F. ROGEZ & P. A. ROSEN4 TÀI LIỆU THAM KHẢO (1998) Detection of aquifer system compaction and land subsidence using interferometric synthetic aperture radar, 1. AMELUNG, F., D. GALLOWAY, J. BELL, H. ZEBKER & Antelope Valley, Mojave Desert, California. Water Resour R. LACZNIAK (1999) Sensing the ups and downs of Las Research, 34, 2573-2585. Vegas: InSAR reveals structural control of land 11. GSO (2009). Population and population density by subsidence and aquifer-system Geology, 27, 483-486. province in 2009. Hanoi: General Statistics Office 2. AOBPAET, A., M. C. CUENCA, A. HOOPER & I. Vietnam. TRISIRISATAYAWONG (2009). Land subsidence 12. HOLZER, T. L. & D. L. GALLOWAY (2005). Impact of evaluation using InSAR time series analysis in Bangkok land subsidence caused by withdrawal of underground metropolitan area. In Fringe 2009 Workshop, ed. H. fluids in the United States. In Humans as geologic Lacoste-Francis, s12_6aob. Frascati, Italy: ESA agents, eds. J. Ehlen, W. C. Haneberg & R. A. Larson, Communications. 87-99. Boulder: The Geological Society of America. Tạp chí KHCN Xây dựng - số 2/2015 67
ĐỊA KỸ THUẬT - TRẮC ĐỊA 13. HOOPER, A., D. BEKAERT, K. SPAANS & M. ARIKAN Fifth International Symposium on Land Subsidence, eds. (2012). Recent advances in SAR interferometry time F. B. J. Barends, F. J. J. Brouwer & F. H. Schroder, 55- series analysis for measuring crustal deformation. 60. Hague, The Netherlands: IAHS Publication. Tectonophysics, 514-517, 1-13. 25. NOEL, A (2008). Apport de l'interférométrie radar dans 14. HOOPER, A., P. SEGALL & H. ZEBKER (2007) la gestion des risques naturels: Cas de Hanoi, Vietnam. Persistent scatterer interferometric synthetic aperture In Faculté des Science, 106. Liège: Université de Liège. radar for crustal deformation analysis, with application to 26. PELTZER, G., F. CRAMPÉ, S. HENSLEY & P. ROSEN Volcan Alcedo, Galapagos. Journal of Geophysical (2001). Transient strain accumulation and fault interaction in Research, 112, B07407. the Eastern California shear zone Geology, 29, 975-978. 15. IKEHARA, M. E. (1994) Global Positioning System 27. PHẠM, Q. V., T. T. H. LÊ, T. T. LÊ, T. A. LƯU, T. B. NGUYỄN, T. K. D. VŨ, X. P. ĐẶNG, S. NGUYỄN, D. T. surveying to monitor land subsidence in Sacramento NGUYỄN, N. T. TRỊNH, P. D. TRƯƠNG, N. C. ĐẶNG, Valley, California, USA. Journal des Sciences V. A. TRẦN, H. L. PHẠM, B. D. NGUYỄN & T. N. TRẦN, Hydrologiques, 39, 417-430. (2009). Nghiên cứu ứng dụng phương pháp INSAR vi 16. JOHNSON, A. I. (1995). A quarter century of phân trong quan trắc lún đất do khai thác nước ngầm. IAHS/UNESCO technology transfer regarding land Hà Nội: Viện Địa lý. subsidence occurrence and research In Fifth 28. POLAND, J. F (1984). Guidebook to studies of land International Symposium on Land subsidence, eds. F. B. subsidence due to groundwater withdrawal. Paris: Unesco. J. Barends, F. J. J. Brouwer & F. H. Schroder, ix-x. 29. PPJ, VIAP & HUPI (2011). Hanoi Master Plan to 2030 Hague, The Netherlands: IAHS Publication. and vision to 2050. 196. Hanoi: Ha Noi's Department of 17. JUSSERET, S., C. BAETEMAN & A. DASSARGUES Planning and Architecture. (2010). The stratigraphical architecture of the quaternary 30. RAUCOULES, D. & C. CARNEC (1999). DEM derivation deposits as support for hydrogeological modelling of the and subsidence detection on Hanoi from ERS SAR. In central zone of Hanoi. Geologica Belgica, 13, 77-90. FRINGE99- Advancing ERS SAR Interferometry from 18. LÊ, V. T. & T. M. Đ. HỒ (2008). Ứng dụng kỹ thuật applications towards operations, on CDROM. Liege, InSAR vi phân trong quan trắc biến dạng mặt đất khu Belgium: ESA Publications Division. vực thành phố Hồ Chí Minh. Tạp chí Phát triển KH và 31. TAKEUCHI, S. & S. YAMADA (2002). Comparison of CN, 11, 121-130. InSAR Capability for Land Subsidence Detection 19. MASSONNET, D. & K. L. FEIGL (1998) Radar between C-band and L-band SAR In International interferometry and its application to changes in the Geoscience and Remote Sensing Symposium, 2379- Earth's surface. Reviews of Geophysics, 36, 441-500. 2381. Toronto, Canada: IEEE Publications. 20. MONTANGERO, A., L. N. CAU, N. V. ANH, V. D. TUAN, 32. TRAN, V. A. (2007). Synthetic aperture radar P. T. NGA & H. BELEVI (2007). Optimising water and interferometry for DEM generation and subsidence phosphorus management in the urban environmental detection over Hanoi city, Vietnam. In Department of sanitation system of Hanoi, Vietnam. Science of The GeoScience, 102. Osaka: University of Osaka. Total Environment, 384, 55-66. 33. TRINH, M. T. & D. G. FREDLUND (2000) Modeling 21. NARENCA (2009). Bản đồ hành chính thành phố Hà subsidence in the Hanoi city area. Canadian geotechnical journal 37, 621-636. Nội. C. H. Nguyễn. Ha Noi, Nhà xuất bản Tài nguyên Môi trường và Bản đồ Việt Nam. 34. VÖGE, M. (2011). Subsidence Estimation Over the City of Hanoi using SAR Interferometry. Oslo: NGI. 22. NG, A. H.-M., L. GE, K. ZHANG, H.-C. CHANG, X. LI, C. RIZOS & M. OMUR (2011) Deformation mapping in three 35. WEI, M. & D. T. SANDWELL (2010). Decorrelation of L- dimensions for underground mining using InSAR - band and C-band Interferometry over Vegetated Areas Southern highland coal field in New South Wales, Australia. in California. IEEE Transaction on Geoscience and International Journal of Remote Sensing, 32, 7227-7256. Remote Sensing, 48, 1-11. 23. NGUYEN, N. M (2007). Review and analysis of Hanoi 36. ZEBKER, H. A., P. A. ROSEN & S. HENSLEY (1997) land subsidence monitoring data. In School of Atmospheric Effects in Interferometric Synthetic Aperture Engineering and Technology, 140. Bangkok: Asian Radar Surface Deformation and Topographic Maps. Institute of Technology. Journal of Geophysical Research, 102, 7547–7563. 24. NGUYEN, Q. T. & D. C. HELM (1995). Land subsidence Ngày nhận bài: 12/5/2015. due to groundwater withdrawal in Hanoi, Vietnam In Ngày nhận bài sửa lần cuối: 15/6/2015. 68 Tạp chí KHCN Xây dựng - số 2/2015