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冻土是地球五大圈层之一—冰冻圈的重要组成部分。在全球气候变暖的大背景下,青藏高原多年冻土呈现面积缩小、活动层厚度增大等退化趋势,这将深刻影响着寒区生态环境、水文环境、经济建设、工程建设、人民生活等。大面积、高精度的开展冻土监测对于研究全球气候变化及保障寒区人民生命财产安全具有重要意义。 传统SBAS-InSAR技术虽然能够监测冻土形变,但其形变模型并不适合描述冻土形变,且如何利用InSAR技术获取冻土活动层厚度仍然是一个研究热点。基于此,本论文构建顾及气候因子影响的冻土形变模型获取冻土形变,并在此基础上发展活动层厚度反演算法。本文研究工作和贡献主要包括: (1)分析土质、地质构造活动等内因和外部气候因子对冻土形变的影响,建立顾及气候因子影响的SBAS-InSAR冻土形变模型,提取研究区域的冻土时间序列形变。研究区内天然地表下冻土年周期变形量均介于4~5.5 cm之间,青藏铁路沿线、青藏公路沿线年周期形变量介于3~4 cm。冻土的形变与气温、降水量呈现负相关关系,相关性分别达到了0.61、0.91。 (2)基于本文建立的冻土形变模型,利用SBAS-InSAR技术获取冻土形变,假设冻土夏季沉降全部由活动层中冰融化成水引起冻土层体积收缩造成,简化工程上采用的冻土融沉量分层计算模型,逆运算得到冻土融化深度,并进一步推算研究区多年冻土上限,2007年8月多年冻土上限约为0~223 cm,均值处在102~153 cm之间,2010年8月约0~364 cm,均值处在108~158 cm之间。 (3)宁中盆地多年冻土上限整体上从地势较低的盆地中央向海拔较高的盆地边缘逐渐减小,2010年8月冻土上限均比2007年8月有所增加,并可推算出该区域冻土上限以每年1~2 cm的速度在增加,预计百年后多年冻土活动层厚度将增加0.9~1.8 m。这将对研究区域的生态环境、工程建设产生影响,对青藏铁路和青藏公路的安全运行也构成一定威胁。