印度尼西亚城市地区的地面沉降

过度抽取地下水可能是造成印度尼西亚城市地区地面沉降的主要因素。地下水位每年可能下降15米。对疑似城市进行地面沉降监测，是地下水开采调控、有效防洪和海水入侵、环境保护、基础设施建设和总体空间开发规划等方面的需要。作者论述了在雅加达、万隆和三宝垄监测地面沉降的水准、GPS和INSAR的能力和限制。

印度尼西亚较大的城市地区通常有密集的房屋、建筑和/或植被(图1)。城市地区的地面沉降可能是由地下水抽取、建筑荷载、冲积土的自然固结和大地构造沉降等因素引起的。集中的人口和工业正在从地下开采大量的地下水。这种开采很可能引起地面下沉。地面沉降可以从地下水位观测推断，利用地质和水文参数估计，或通过测量技术，如水准测量、GPS测量和INSAR(干涉合成孔径雷达)测量。我们采用了调查方法。多年来的测量已经证实了沉降的发生。

雅加达
多年来，雅加达的一些地区一直在以每年20厘米到200厘米的速度下沉。雅加达的下沉是在1926年首次被发现的。雅加达北部地区的沉降是通过反复的水平测量的。不幸的是，这些测量方法中断了50年，直到1978年，地面沉降的影响出现在永久建筑开裂、洪水泛滥地区扩大、地下水位下降和内陆海水入侵增加。自1980年代初以来，雅加达若干地区的下沉情况是用水准测量、伸长计测量、地下水位观测和全球定位系统测量来测量的。

万隆
万隆是西爪哇岛的首都。中央盆地海拔约665米，周围是海拔2400米的火山地形。该流域及其周围山脉的流域面积为2300平方公里，Citarum河及其支流构成了该流域的主要排水系统。该盆地的人口从1906年仅万隆市的不到4万增加到1995年整个盆地的500多万居民。人口和工业的增加反过来又增加了万隆盆地含水层的地下水采出量。因此，地下水位的迅速下降引起了地面沉降。在20世纪80年代，该盆地地下水位的年平均下降幅度为1米，而在开采最严重的地区，地下水位的年平均下降幅度高达2.5米。地下水开采是万隆地区地面沉降的主要原因。然而，其具体特征和作用机制尚不清楚。

一直以来
沿海城市三宝郎是中爪哇省的首府，人口约200万。根据1996年至2001年进行的平整调查，地面沉降率计算约为每年17厘米。三宝垄地区的地面沉降主要是由于过量抽取地下水和冲积土的自然固结所致。登记的地下水抽采井从1994年的181口增加到2000年的1029口。地下水采出量由1990年的2 300万立方米增加到2000年的3 800万立方米。

水准测量在雅加达
雅加达的垂直控制系统是在1925年荷兰殖民时期建立的，1926年建立了精确的水平测量网络。不幸的是，数据和结果都丢失了。接下来的水平调查分别在1978年、1982年、1991年、1993年和1997年进行。这些测量是由雅加达当地测绘局进行的，但上次测量是由雅加达当地矿业局进行的。经过质量控制和验证，只有1982年、1991年和1997年的调查被认为是合适的。图2显示了水平点的分布。该网络由分布在雅加达各地的大约80个点组成。地面沉降研究采用了这些平台网中最可靠的45个点。图3为导出的地面沉降模式。从这些数据可以看出，雅加达的地面沉降在空间和时间上都有变化。

水准测量三宝垄
水准测量也被用于监测三宝垄的下沉情况。中爪哇矿业办公室和环境地质和矿区管理处在1996年至2001年之间进行了这些调查。调查涉及29个监测桩，1个基准和3个钻探位置，他们探测到了每年沉降速度的空间变化，从1厘米到17cm。

GPS在雅加达
GPS测量技术已应用于雅加达和万隆的地面沉降研究。GPS监控网络配置如图4所示。BAKO是网络最南端的点，也是印尼的零级大地测点，被认为是一个稳定的参考点。BAKO是由国家测绘协调机构(BAKOSURTANAL)运营的IGS站。总共进行了7次GPS调查，分别是1997年、1999年、2000年、2001年和2002年。GPS测量使用双频大地测量型GPS接收器进行。图5和图6显示了GPS测量得出的地面沉降。每年的沉降速度约为1到10cm，取决于位置。将这些结果与平整结果相结合，可以发现雅加达的地面沉降仍在以平均每年5至7厘米的速度持续。

GPS在万隆
2000年、2001年、2002年和2003年在万隆进行了四次GPS测量:都使用了双频、大地测量型GPS接收器。位于万隆理工学院校园的PSCA站被用作已知坐标的参考(稳定)点。GPS监控网络配置如图7所示。这四次运动表明，2000 - 2003年的地面沉降发生在多个地点，具有时空变化特征。一般来说，每年的沉降速度从2厘米到24厘米不等。纺织工业地区，也就是地下水开采过度的地区，比其他地区有更多的下沉。

INSAR技术
利用jrs -1 SAR数据，利用合成孔径雷达合成孔径雷达技术对雅加达的地面沉降进行了初步研究。1993-1998年期间，jrs -1/SAR在雅加达地区共拍摄了17个场景。在INSAR处理中，选择41对图像进行共配准，使用VEXCEL 3D软件进行处理。图8显示了两张估计的沉降图，覆盖雅加达西北部约10 × 10公里的区域。据估计，1993-1995年期间的地面沉降年速率为10厘米，1995-1998年期间为6厘米。这些比率得到了平测和全球定位系统测量结果的支持。

结束语
将水准测量、GPS测量和INSAR结果相结合，可用于地面沉降的研究和监测。除了在空间和时间上互相补充外，它们也可以互相检查以确保质素。然而，为了更有意义并对地面沉降机理有更深入的了解，这些大地测量技术的结果应与沉降地区的水文地质和岩土工程特征相关联。

确认
没有印度尼西亚的R. Djaja、H. Andreas、M. Gamal以及日本的K. Hirose和Y. Maruyama的贡献，这篇文章是不可能完成的。在2004年10月3日至7日于印度尼西亚雅加达举行的第三届FIG亚洲及太平洋区域会议上，发表了一篇关于这一主题的论文。