收藏本站
《中国矿业大学》 2014年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于时序InSAR技术的山区煤矿开采沉陷监测研究

张鹏飞  
【摘要】:地下煤炭资源的开采造成的地表沉陷一直阻碍着社会和经济的发展,威胁着矿区居民安全生产、生活。如何有效、实时快速地监测煤矿开采引起的地表沉陷是测绘和矿业技术人员所关注的重要课题,时序InSAR技术在该领域极具应用潜力。本文在国家自然科学基金项目(51174191)及企业项目的支持下,结合西山煤田古交矿区屯兰矿实践,对基于时序InSAR技术的山区煤矿开采沉陷监测进行了系统的研究,反演出沉降信息的动态演变过程和相关开采沉陷参数,沉降信息与GPS实测值比较一致。主要工作和成果如下: 1)在系统分析InSAR技术模型基础上,对干涉相位组成分解,分析了地表形变、卫星轨道误差、大气延迟误差和DEM误差对干涉相位贡献的灵敏度,并解释了“二轨法”D-InSAR测量原理和Doris开源软件的数据处理的主要过程。 2)分析多基线D-InSAR干涉相位图叠加法的原理、方法,并提出实现该方法的三个关键技术:使用航拍地形图资料转换生成TIN,建立高分辨率高精度的DEM;使用高相干点目标作为地面控制点进行精密基线估计;提出对矿区沉降区域掩膜后建立线性模型,来估计高程相关的大气延迟相位,实现去除大气相位噪声。对2011年4月4日~2012年11月21日21景TSX数据处理,获得古交矿区的时序沉降信息及工作面周边下沉等值线。 3)分析单基线IPTA技术和多基线StaMPS SBAS技术原理和关键算法,对2011年4月4日~2012年11月21日21景TSX数据处理,得到屯兰矿点目标的速率分布图和时序沉降信息,IPTA技术获得的LOS方向最大下沉速率为-106.3mm/a,11d的重访周期内可监测的最大下沉值为-6.9~-1.0mm,StaMPSSBAS技术获得的LOS方向最大下沉速率为-128.3mm/a,11d的重访周期内可监测的最大下沉值为-9.7~-1.0mm,两种方法都能有效地确定地表受采动影响范围,但无法获得工作面中央区域沉降信息。比较了IPTA、StaMPS SBAS和GPS测量结果,发现三者测得的时序累计量趋势一致,但时序SAR技术结果要比GPS偏小,IPTA、StaMPS SBAS与GPS结果平均误差分别为40.3mm、26.3mm。 4)使用GPS-CR点来优化地理编码,为矿区工作面资料与时序InSAR的结果在ArcGIS叠置提供了精度保证;运用ArcGIS进行空间叠置分析,研究随工作面推进地表开采沉陷的形变特点,反演出工作面超前影响角、边界角;使用角反射器上的GPS结果对其定量验证,表明时序InSAR技术具备监测矿区微小形变的能力。
【学位授予单位】:中国矿业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:P225.1;P642.26

知网文化
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘国祥;陈强;丁晓利;;基于雷达干涉永久散射体网络探测地表形变的算法与实验结果[J];测绘学报;2007年01期
2 张永红;张继贤;龚文瑜;;基于SAR干涉点目标分析技术的城市地表形变监测[J];测绘学报;2009年06期
3 廖明生;卢丽君;王艳;李德仁;;基于点目标分析的InSAR技术检测地表微小形变的研究[J];城市地质;2006年02期
4 吴立新,高均海,葛大庆,殷作如,邓智毅,刘宏军;基于D-InSAR的煤矿区开采沉陷遥感监测技术分析[J];地理与地理信息科学;2004年02期
5 范景辉;~;李梅;郭小方;葛大庆;刘圣伟;刘广;郭华东;;基于PSInSAR方法和ASAR数据监测天津地面沉降的试验研究[J];国土资源遥感;2007年04期
6 邓喀中;姚宁;卢正;范洪冬;;D-InSAR监测开采沉陷的实验研究[J];金属矿山;2009年12期
7 董玉森;Ge Linlin;Chang Hsingchun;张志;;基于差分雷达干涉测量的矿区地面沉降监测研究[J];武汉大学学报(信息科学版);2007年10期
8 葛大庆;王艳;郭小方;刘圣伟;范景辉;;基于相干点目标的多基线D-InSAR技术与地表形变监测[J];遥感学报;2007年04期
9 王桂杰;谢谟文;邱骋;江崎哲郎;;D-INSAR技术在大范围滑坡监测中的应用[J];岩土力学;2010年04期
10 王行风;汪云甲;杜培军;;利用差分干涉测量技术监测煤矿区开采沉陷变形的初步研究[J];中国矿业;2007年07期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王刚;郭广礼;李伶;;矿区土地的破坏机理与治理措施研究[J];安徽农业科学;2011年11期
2 王桂杰;谢谟文;邱骋;吴维伦;黄洁慧;;差分干涉合成孔径雷达技术在广域滑坡动态辨识上的实验研究[J];北京科技大学学报;2011年02期
3 桑明智;刘国祥;于冰;张瑞;贾宏亮;;利用最小二乘的雷达干涉PS相位解缠方法[J];测绘科学;2012年03期
4 龙四春;李陶;刘经南;许才军;;融合GPS,CR与水准数据的永久散射体雷达差分干涉测量技术[J];测绘通报;2009年02期
5 张永红;张继贤;龚文瑜;;基于SAR干涉点目标分析技术的城市地表形变监测[J];测绘学报;2009年06期
6 尹宏杰;朱建军;李志伟;丁晓利;汪长城;;基于SBAS的矿区形变监测研究[J];测绘学报;2011年01期
7 侯建国;张贺;黄静新;昝秀红;;星载SAR卫星轨道状态向量确定理论与应用[J];测绘与空间地理信息;2010年04期
8 龙四春;李陶;冯涛;;永久散射体点目标提取方法研究[J];大地测量与地球动力学;2011年04期
9 刘欢欢;范景辉;陈建平;郭小方;;基于相位空间相关性分析的PSInSAR技术在地面沉降监测中的研究与实践[J];地理与地理信息科学;2012年03期
10 陈强;丁晓利;刘国祥;胡植庆;袁林果;;雷达干涉PS网络的基线识别与解算方法[J];地球物理学报;2009年09期
中国重要会议论文全文数据库 前9条
1 胡宁科;;浅析INSAR、GPS和GIS技术在油田开采地面下沉中的应用[A];《测绘通报》测绘科学前沿技术论坛摘要集[C];2008年
2 曹金亮;张建萍;侯峰斌;;山西主要采煤沉陷模式分析[A];2011年全国工程地质学术年会论文集[C];2011年
3 马运龙;;D-InSAR在地表形变中的应用[A];江苏省测绘学会2007年学术年会论文集[C];2008年
4 马运龙;;PS-DInSAR在地表形变中的应用[A];江苏省测绘学会2007年学术年会论文集[C];2008年
5 谢谟文;黄洁慧;王增福;;水库区大型地质灾害的动态识别与早期预警[A];第八届海峡两岸山地灾害与环境保育学术研讨会论文集[C];2011年
6 马运龙;;D-InSAR、PS-DInSAR在地表形变中的应用[A];江苏省测绘学会2007'学术年会论文集[C];2008年
7 郝永辉;;D-InSAR技术在开采沉陷监测中的应用[A];第七届全国矿山测量学术会议论文集[C];2007年
8 张成梁;张洪江;刘士余;;采煤对山西省的环境影响及其生态修复策略[A];第二届全国农业环境科学学术研讨会论文集[C];2007年
9 李海鹏;陶志刚;吕谦;孙光林;侯定贵;;滑坡监测技术方法综述[A];中国矿业科技文汇—2014[C];2014年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陶秋香;PS InSAR关键技术及其在矿区地面沉降监测中的应用研究[D];山东科技大学;2010年
2 殷硕文;基于相干目标DInSAR方法的南方公路沉降监测应用研究[D];解放军信息工程大学;2010年
3 任高峰;露井联合开采作用边坡损害机理及控制研究[D];武汉理工大学;2010年
4 闫大鹏;基于D-InSAR技术监测云驾岭煤矿区开采沉陷的应用研究[D];中国地质大学(北京);2011年
5 王帆;基于点目标提取分析的InSAR应用技术研究[D];浙江大学;2011年
6 杨奇;高速铁路桥梁桩基础变形性状试验与工后沉降研究[D];中南大学;2011年
7 何原荣;矿区环境高分辨率遥感监测及其信息资源开发利用的方法与应用研究[D];中南大学;2011年
8 范钢伟;浅埋煤层开采与脆弱生态保护相互响应机理与工程实践[D];中国矿业大学;2011年
9 盛耀彬;基于时序SAR影像的地下资源开采导致的地表形变监测方法与应用[D];中国矿业大学;2011年
10 蔡来良;适宜倾角变化的开采沉陷一体化预测模型研究[D];中国矿业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 佟利明;井工开采对露天矿边坡稳定性影响的数值模拟研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
2 杜勇;基于InSAR基线校正的高精度DEM提取研究[D];北京交通大学;2010年
3 柳想;基于PS-DInSAR技术深圳地表形变监测研究[D];西南大学;2011年
4 崔石磊;骨架式膏体充填采空区实验研究[D];河北工程大学;2011年
5 徐斌;基于DEM的洞庭湖盆地非均匀沉降研究[D];湖南师范大学;2011年
6 王亚男;InSAR技术用于矿区大量级塌陷监测研究[D];长安大学;2011年
7 王宏宇;短时空基线PS-InSAR技术在大同地区的形变监测研究[D];长安大学;2011年
8 山锋;基于SBAS-InSAR技术的大同市地面沉降监测研究[D];长安大学;2011年
9 贾宏亮;PS探测方法的改进及其在天津地区沉降监测中的应用[D];西南交通大学;2011年
10 桑明智;联合TerraSAR-X与PALSAR影像提取区域沉降信息的模型与方法研究[D];西南交通大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李德仁,周月琴,马洪超;卫星雷达干涉测量原理与应用[J];测绘科学;2000年01期
2 范青松;汤翠莲;陈于;张晓东;;GPS与InSAR技术在滑坡监测中的应用研究[J];测绘科学;2006年05期
3 陈基炜;应用遥感卫星雷达干涉测量进行城市地面沉降研究[J];测绘通报;2001年08期
4 刘国林,张连蓬,成枢,江涛;合成孔径雷达干涉测量与全球定位系统数据融合监测矿区地表沉降的可行性分析[J];测绘通报;2005年11期
5 陈强;刘国祥;李永树;丁晓利;;干涉雷达永久散射体自动探测——算法与实验结果[J];测绘学报;2006年02期
6 刘国祥;陈强;丁晓利;;基于雷达干涉永久散射体网络探测地表形变的算法与实验结果[J];测绘学报;2007年01期
7 何敏,何秀凤;合成孔径雷达干涉测量技术及其在形变灾害监测中的应用[J];水电自动化与大坝监测;2005年02期
8 王超,张红,于勇,刘智;雷达差分干涉测量[J];地理学与国土研究;2002年03期
9 吴立新,高均海,葛大庆,殷作如,邓智毅,刘宏军;基于D-InSAR的煤矿区开采沉陷遥感监测技术分析[J];地理与地理信息科学;2004年02期
10 刘国祥,丁晓利,陈永奇,李志林,郑大伟;极具潜力的空间对地观测新技术——合成孔径雷达干涉[J];地球科学进展;2000年06期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 黄珍珍;吴侃;孙贵梅;;煤矿开采沉陷损害评价及治理对策[J];地矿测绘;2006年04期
2 张良;张建亮;;矿区开采沉陷地质灾害防治研究[J];山西科技;2007年06期
3 王志杰;孙明前;;矿区开采沉陷3维可视化研究[J];测绘与空间地理信息;2008年03期
4 陈秋计;;基于元胞自动机模型的开采沉陷模拟[J];科技导报;2013年11期
5 李国华;薛继群;;基于短基线集技术的矿区开采沉陷监测研究[J];测绘与空间地理信息;2013年03期
6 刘正春;;煤矿开采沉陷与控制浅析[J];黑龙江科技信息;2013年25期
7 张学亮;;煤炭开采沉陷区地质灾害与治理措施[J];内蒙古煤炭经济;2013年11期
8 罗毅;;浅谈煤矿开采沉陷防治和控制的技术[J];科技致富向导;2011年06期
9 王志杰;马天勤;汪云甲;郑加柱;;矿区开采沉陷时空信息动态模拟研究[J];测绘科学;2008年05期
10 李丰亮;郝兵元;杨双锁;胡海峰;;大宁矿区开采沉陷规律研究[J];科技情报开发与经济;2009年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 胡振琪;吴侃;顾和和;胡锋;刘德辉;;开采沉陷对耕地破坏的机理及其复垦对策研究[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展(上册)[C];1999年
2 王金庄;戴华阳;郭增长;;开采沉陷若干理论与技术问题研究进展[A];第六届全国矿山测量学术讨论会论文集[C];2002年
3 李廷春;石朝霞;张金泉;;多断层区煤矿开采沉陷的数值模拟分析[A];现代爆破理论与技术——第十届全国煤炭爆破学术会议论文集[C];2008年
4 余学义;种可;李邦邦;;陕北侏罗纪煤田开采沉陷损害控制及生态环境恢复重建[A];中国环境科学学会2009年学术年会论文集(第三卷)[C];2009年
5 崔保锋;;张北井田开采沉陷对环境影响及综合治理分析[A];全国开采沉陷规律与“三下”采煤学术会议论文集[C];2005年
6 刘梅;曾勇;;矿区开采沉陷地质灾害与防治对策[A];煤矿环境保护与循环经济论文集[C];2005年
7 柴华彬;邹友峰;;模糊综合评判在开采沉陷对土地影响评价中的应用[A];第七届全国矿山测量学术会议论文集[C];2007年
8 黄乐亭;;开采沉陷力学的研究与发展[A];第六届全国矿山测量学术讨论会论文集[C];2002年
9 隋旺华;;开采沉陷厚松散层应力变形分析[A];中国土木工程学会第七届土力学及基础工程学术会议论文集[C];1994年
10 吴侃;靳建明;;开采沉陷中土体的失水固结研究[A];第六届全国矿山测量学术讨论会论文集[C];2002年
中国重要报纸全文数据库 前4条
1 盘县断江煤管站 谭旭;浅谈煤矿开采沉陷防控技术[N];贵州政协报;2008年
2 山西焦煤西山煤电集团公司屯兰矿 仝金厚;论煤矿开采沉陷防治和控制的技术[N];科学导报;2010年
3 记者 高文静 刘飞;治理塌陷地[N];中国煤炭报;2009年
4 盘县红果镇煤管站 秦忠雄;煤矿区沉陷防治技术初探[N];贵州政协报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 任丽艳;开采沉陷预测与数值分析中的三维地质建模研究[D];中国矿业大学(北京);2012年
2 任松;岩盐水溶开采沉陷机理及预测模型研究[D];重庆大学;2005年
3 蔡来良;适宜倾角变化的开采沉陷一体化预测模型研究[D];中国矿业大学;2011年
4 王建学;开采沉陷塑性损伤结构理论与冒矸空隙注浆充填技术的研究[D];煤炭科学研究总院;2001年
5 贾瑞生;矿山开采沉陷三维建模与可视化方法研究[D];山东科技大学;2010年
6 宋世杰;基于关键地矿因子的开采沉陷分层传递预计方法研究[D];西安科技大学;2013年
7 刘玉成;开采沉陷的动态过程及基于关键层理论的沉陷模型[D];重庆大学;2010年
8 闫大鹏;基于D-InSAR技术监测云驾岭煤矿区开采沉陷的应用研究[D];中国地质大学(北京);2011年
9 贺桂成;缓倾斜层状矿体开采沉陷预测与控制研究[D];中南大学;2013年
10 盛耀彬;基于时序SAR影像的地下资源开采导致的地表形变监测方法与应用[D];中国矿业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘国志;矿区开采沉陷系统的开发及其在三道沟煤矿中的应用[D];西安科技大学;2009年
2 冀伟珍;渭北煤矿区开采沉陷对土地资源的破坏及防治对策[D];西安科技大学;2010年
3 娄宁;开采沉陷区环境影响及其预计评价系统[D];西安科技大学;2004年
4 王珊珊;矿区开采沉陷时空分析研究与应用[D];山东科技大学;2011年
5 陈祖玺;山区开采沉陷监测及数据处理方法研究[D];西安科技大学;2013年
6 沈奇;梧桐庄矿岩层力学参数反演与开采沉陷规律预测[D];中国地质大学(北京);2011年
7 肖富国;开采沉陷反分析的遗传算法及其在水口山矿务局铅锌矿的应用[D];中南大学;2002年
8 潘拥军;煤矿开采沉陷损害评价方法研究[D];山东科技大学;2004年
9 原涛;陕西黄土沟壑区开采沉陷规律研究[D];西安科技大学;2011年
10 王光明;六枝矿区开采沉陷特征及地表建(构)筑物防护方法研究[D];西安科技大学;2012年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026