[00350748]京津冀地面沉降多元场协同监控关键技术与重大工程应用

针对国际地面沉降研究中区域地面沉降演化机理、重大工程形变风险防控关键问题，以及京津冀高强度地下水开采、高密度城市集群、高负荷动静载荷区域特点，自2003年起，在国家863计划、973项目等支持下，该项目系统研究了多元场协同监控关键技术与理论方法，揭示了京津冀地面沉降演化机理，形成了相对完善的地面沉降防控技术体系，有力支撑京津冀可持续发展。主要创新点如下： (1)提出了地面沉降多元场耦合理论与方法，解了遥感现象与沉降机理彼此孤立的关键问题，系统揭示京津冀地面沉降演化规律及驱动机理。多尺度地面沉降监测技术达到国际领先水平 (2)创建了天基-地基-地下监测协同校正系统，突破了区域地面沉降验证尺度单一技术瓶颈。研制了国内首个国产化移动激光测量与建模设备，实现了轨道、建筑等重要设施的快速无控制高精度形变检测。 (3)建立了区域地面沉降过程多尺度、变分辨率识别技术，精确刻画京津冀地面沉降动态水文地质体。将GRACE卫星数据空间分辨率提离4倍，将灌溉条件下的蒸散估算误差从国际主流的10-23%降低至1%,解决了原位试验的尺度效应问题，节省钻井数55%。 (4)建立了区域尺度沉降调控和局部尺度工程治理相结合的综合减灾防灾措施，解决了京津/津秦铁路安全避让距离、轨道基础选型和灾害防治等重大工程问题，显著提升京津冀地面沉降防灾减灾能力。 项目成果显著提高了京津冀地面沉降综合防控能力，整体上达到国际先进水平。受邀巴黎世界气候大会等主旨报告，入选UNESCO新方法红皮书，为IHP第八阶段规划等提供重要国际示范，获UNESCO HELP项目特殊贡献奖，受到时任UNESCO总干事Bokova女士致函感谢。多元场耦合模式和地下水消耗估算分别被帕多瓦大学、麻省理工学院用于模型改善；系统调控模式应用T京津/津秦高铁防火减灾，保障了重要轨道交通运行安全；多元场耦合模式应用于国家体育场后期形变评估，提高了重大设施形变监控能力；超分辨率方法等应用于首都新机场、北京副中心、南水北调，支撑了重点地区沉降防控与地下水管理措施制定。成果有力支撑全国地面沉降防治部际联席会议，广泛应用在北京、河北、天津、江苏、山西、青海、广州以及刚果金、乌干达等地，在地下水开采、轨道交通、矿山塌陷、建筑设施等领域的地面沉降防控方面取得良好社会效益，累计节约勘测成本2478.489万元。 授权专利13项、软件著作权11项，发表论文191篇(SCI/EI收录93篇)、专著10部，获北京市科学技术奖一等奖2项、中国地理信息科技进步奖一等奖1项、国家测绘科技进步奖一等奖1项、中国地质调査局地质科技奖一等奖1项。