衛(wèi)星監(jiān)測揭示：墨西哥城正以每年35厘米速度沉降

IT之家 5 月 6 日消息，墨西哥城正在不斷沉降，一顆功能強大的新型在軌衛(wèi)星正在監(jiān)測全球各地的地面高度變化，并測算出了這座城市的沉降速度。這一切都歸功于該衛(wèi)星任務搭載的創(chuàng)新雙頻段雷達。

NISAR 衛(wèi)星，即美國國家航空航天局與印度空間研究組織聯(lián)合研制的合成孔徑雷達衛(wèi)星，于 2025 年 7 月 30 日發(fā)射升空，是美航天局與印度空間研究組織的合作項目。該衛(wèi)星的任務是實時追蹤地球地表變化，涵蓋地面沉降、冰川消融、板塊運動以及野火蔓延等諸多現(xiàn)象，測量精度可達厘米級。

比利時法蘭德斯技術研究院研究員、NISAR 科學團隊成員戴維?貝卡特在一份聲明中表示：“墨西哥城是知名的地面沉降高發(fā)區(qū)域，而這類監(jiān)測圖像只是 NISAR 衛(wèi)星應用的開端。”

早在 1925 年，人們就發(fā)現(xiàn)這座擁有 2000 萬人口的城市大部分區(qū)域正以每年最高 14 英寸（35 厘米）的速度沉降。墨西哥城建造在古湖泊遺留的含水層（由透水巖石和沙土構成的地下蓄水層）之上；長期抽取地下水，再加上城市擴張帶來的建筑重壓，不斷擠壓地下沉積層，最終引發(fā)地表沉降。沉降還對當地建筑與基礎設施造成損毀，墨西哥城地鐵系統(tǒng)便是受影響的典型案例。

美國國家航空航天局華盛頓總部 NISAR 項目副主管克雷格?弗格森表示：“NISAR 衛(wèi)星的長波長 L 波段雷達，能夠在環(huán)境更復雜、植被茂密的區(qū)域監(jiān)測追蹤地面沉降，比如沿海地帶 —— 這些區(qū)域往往同時面臨地面沉降與海平面上升的雙重威脅。”

據IT之家了解，NISAR 是人類送入太空的最強雷達衛(wèi)星之一。L 波段指 1 至 2 吉赫茲的微波頻段，該衛(wèi)星同時搭載了工作頻率為 2 至 4 吉赫茲、波長更長的 S 波段雷達。其中，美國航天局研制的 L 波段雷達可精準感知基巖與冰層的細微變化，本次墨西哥城沉降研究便依托該雷達完成；印度空間研究組織研制的 S 波段雷達，則對植被變化高度敏感。

L 波段和 S 波段雷達均采用合成孔徑雷達技術。衛(wèi)星在軌繞地球運行，每 12 天可完整掃描全球地表一次。衛(wèi)星的在軌運動使其對地掃描范圍遠超自身實際天線孔徑尺寸，因此被稱作“合成孔徑”。衛(wèi)星每秒發(fā)射數千道雷達脈沖，有效避免雷達成像出現(xiàn)模糊問題。NISAR 也是全球首顆同時搭載 L 波段與 S 波段合成孔徑雷達的探測衛(wèi)星。衛(wèi)星搭載的 12 米鼓形雷達接收裝置用于捕捉雷達回波信號，這也是美國航天局迄今為止建造的最大雷達天線反射器。

貝卡特稱：“憑借 NISAR 獨特的探測能力和穩(wěn)定的全球全覆蓋監(jiān)測能力，我們即將迎來來自世界各地的大批全新科研發(fā)現(xiàn)?！?/p>

墨西哥城的雷達監(jiān)測圖像呈現(xiàn)出藍黃交織的斑駁色彩，視覺效果極具反差感。這些顏色均為偽色，專門用于直觀標示地表位移變化。深藍色區(qū)域代表 2025 年 10 月至 2026 年 1 月（墨西哥旱季）期間，地表沉降超過 0.5 英寸（2 厘米）的城區(qū)范圍；黃色和綠色區(qū)域為殘留噪聲干擾。隨著 NISAR 衛(wèi)星對墨西哥上空開展更多次過境掃描，信噪比將持續(xù)提升，這類噪聲干擾也會逐步減少。

弗格森表示：“這類監(jiān)測圖像證實，NISAR 衛(wèi)星的測量數據與預期標準高度吻合?！?/p>

作為全球沉降速度最快的首都城市之一，墨西哥城成為了 NISAR 衛(wèi)星性能測試的絕佳樣本。直觀來看，位于墨西哥城市中心改革大道上的獨立天使紀念碑便能體現(xiàn)沉降幅度：這座高 36 米的尖塔頂端矗立著金色天使雕像，用以紀念墨西哥獨立；自 1910 年建成以來，碑體底部已額外增設了 14 級臺階，以此適配持續(xù)的地表沉降。