地面沉降是由于地下土层压缩变形导致区域性地面缓慢下降而形成的一种地质灾害现象，它的特点是持续时间长、生成缓慢、影响范围广、成因机制复杂和防治难度大。地面沉降和地裂缝地质灾害高、中易发区，主要分布在长江三角洲、华北平原、汾渭盆地、松嫩平原、江汉平原和浙江东南沿海地区等。高易发区面积21×104km2，中易发区面积9.1×104km2，低易发区面积103×104km2。超大城市北京市和上海市，都出现不同程度的地面沉降。另外，江苏徐州、河南平顶山、华北平原等煤矿，都出现了不同程度的地面沉降或塌陷。《全国地质灾害防治“十三五”规划》中，华北平原、长江三角洲及江浙沿海和珠江三角洲地面沉降区被列为地质灾害重点防治区。
地表形变的常规监测方法主要以水准测量、分层标和GPS测量为主，这些手段可以精确地获取监测点处的数值。但此类手段都需要到现场布点布网测量，不仅工作量大，耗费资金多，测量周期长，还会由于随机误差而导致监测精度降低。另外，对于大区域，地面监测网无法达到很高的空间分辨率，不适宜地质灾害的长期重复监测，给地面沉降灾害的监测预警带来诸多困难。相对于常规监测方法，雷达差分干涉测量技术(D-InSAR)可以大范围获取高时、空分辨率的地表形变细节信息，有着毫米级监测精度，具有较大的优势，得到了广泛应用(李德仁等，2004；Li et al.，2020)。
利用D-InSAR技术开展地表沉降研究包括图像预处理、基线计算、干涉图的生成与处理、相位解缠、地理编码及生成数字高程模型等步骤(Dai et al.，2015)。
(1)图像预处理是指对数据进行生成图像、去除噪声、图像显示和重叠区域的确定等处理过程，是为数据配准所作的准备工作。
(2)基线计算是对图像对间的各种几何参数值的计算。首先要根据参考图像的中心点求出中心点的卫星位置，然后根据该卫星位置，用Doppler方程求出对应的地面点坐标。根据得到的地面点坐标，再用Doppler方程求出其所对应的配准图像的方位时间，由此方位时间便可根据精密轨道得到卫星的空间坐标。利用地面点坐标和空间坐标便可计算像对间的各种基线参数。
(3)通过图像配准获得两个图像对的空间及光谱的重叠区域，用精密轨道资料计算两图像间的大约位移量。计算两图像的相干系数，较大的视窗下继续以相干系数计算进行配准，从而使配准结果达到亚像元级的精度。(www.xing528.com)
(4)数据配准以后，计算每一个同名点上的相位差，并将计算结果灰度化后显示在屏幕上，得到干涉条纹图。
(5)经去平地效应后得到的相位图对应的高程变化仍然超过2π，在相位图上表现为一圈沿着高程的等相位曲线。当计算每一点的高程时，必须加入相位的整周数，解决实际加多少波长的问题，称为相位解缠。数字高程模型在经过高程估算后仍然位于斜距/零多普勒坐标系中，因此对数据进行地理编码，将像元从雷达坐标系转换到地球固定参考系统，得到经过地理编码后的DEM。
Chen等(2016)采用小基线SBAS技术对覆盖北京地区的55景SAR数据进行处理，获取北京地区2003—2010年的地面沉降状况。研究结果显示2003—2010年北京东部地区最大年沉降速率大于100mm/yr。北京市东部、东北部及北部地区主要的沉降漏斗基本连成一片，朝阳东部咸宁侯—双桥是沉降严重区域，如图19-6所示。
图19-6 2003—2011年北京LOS向年均沉降速率
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