城市地面沉降是在人为因素和自然因素的综合作用下,由于地表松散的土体固结压缩而导致的地面高程缓慢降低的一种局部工程地质灾害,城市地面沉降有着不可逆转、影响范围广、预防难度大等特性。20世纪60年代以来,北京市发现严重的地面沉降,随着北京市城市建设的快速发展,地下水过度开采,城市建筑荷载过大,使北京市的地面沉降在原有基础上不断累积,造成城市泄洪能力下降,地下管线、城市基础设施和城市建筑等存在安全隐患,为城市的良好发展带来较大的潜在危害。因此,研究北京市地面沉降的影响因素,对北京市的城市发展、城市建设和防灾减灾具有重要价值。传统的地面沉降监测方法不能进行大范围监测,很难满足时间和空间尺度的需要,传统的地面沉降监测方法已经不能完全满足北京市地面沉降监测。短基线干涉测量技术(SBAS-InSAR)可以有效地克服时间去相干和空间去相干及大气效应的影响,可以监测出较长时间内的地面微小形变。为了掌握北京市的地面沉降情况,包括沉降区位置、年平均沉降速率、沉降量等。本文选择2017-2018年覆盖北京市的20景C波段Sentinel-1A降轨影像来提取北京市的地面沉降速率和累积沉降量,并分析北京市产生地面沉降的原因。本文的主要研究内容与结论如下:(1)深入介绍D-InSAR技术、时间序列InSAR技术,并分析各种方法的优势和局限性,最终选取SBAS-InSAR技术用于监测北京市的地面沉降。地面沉降监测结果显示北京市依然存在大面积的地面沉降,整体下降趋势明显。沉降区主要集中在海淀区、朝阳区、通州区,最大年平均沉降速率可达120mm/year,由原来的零散分布的沉降区域逐渐外扩呈漏斗趋势发展。(2)在时序InSAR技术数据处理过程中,由于地面控制点(Ground Control Points,GCP)是人工选取的,不同的选取方法将导致GCP的精度不同,从而导致获取的地面沉降结果不同。本文通过选取不同的GCP进行实验后,提出了时间序列分析中GCP的优化选择方法,即GCP适宜选取在没有残余地形条纹、相位没有发生跃变和距离形变信息较远的区域,且位置分布均匀和数量适中。(3)运用同时段的GPS数据验证SBAS-InSAR技术获取的监测结果具有较高的可靠性,不仅证明了InSAR技术的监测精度可以达到毫米级,而且验证了基于SBAS-InSAR技术应用有限的数据可以获取精度较高的监测结果。(4)收集了以往北京市地面沉降研究结果和北京市的地质、水文、GPS测量等数据,探索了研究区地面沉降的形成原因和发展规律。地质条件是导致北京市产生地面沉降的内在原因,长时间对地下水的过量开采是导致北京市产生地面沉降的主要原因,此外北京市地面沉降还受到地面荷载、人口和断裂带等因素的影响。