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《山东科技大学》 2010年
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DInSAR技术及其在矿区地面沉降监测中的应用研究

史卫平  
【摘要】:煤炭的开采和利用,产生巨大的经济和社会效益的同时也给矿区生态环境带来一系.列损害,直接影响人们的安全生产和生活。矿区地面沉降监测是矿山开采与可持续发展的重要组成部分。目前,常规的矿区地面沉降监测主要依赖于传统的水准测量,静态GPS测量或者动态GPS测量。 合成孔径雷达差分干涉测量技术(DInSAR)是20世纪90年代发展起来的一项新的空间对地观测新技术,可用于地面沉降、地震形变、火山运动、山体滑坡以及冰川运动等地表微小形变的监测,其精度可以达到厘米级甚至毫米级。与传统地面沉降监测技术相比,DInSAR技术具有大面积采样、测量时间短、成本低等优势。DInSAR技术将是未来地面沉降监测技术发展的方向。由于DInSAR技术受时间去相干、基线去相干、大气效应的影响,其在矿区地面沉降监测方面的应用还有待进一步的完善。因此,研究DInSAR技术在矿区地面沉降监测中的应用具有重要的应用价值和广阔的发展前景。 本文对DInSAR技术在矿区地面沉降监测中的应用进行了全面系统的研究,主要研究内容与成果如下: (1)系统论述和深入分析了InSAR重建DEM及DInSAR监测地表形变的基本原理和数据处理流程。 (2)深入分析DInSAR数据处理过程中的图像配准、去平地效应、相位解缠、地理编码及形变图生成等关键技术,并分析影响DInSAR技术测量精度的误差源。 (3)以济宁市北区某一矿区地面沉降为研究对象,利用6景ENVISAT ASAR数据,开展了DInSAR技术在矿区地面沉降监测中的应用试验,取得良好的应用效果。 (4)利用DInSAR提取的沉降监测数据,应用岩层与地表移动变形的模型识别和参数识别理论,结合目前矿区广泛应用的概率积分法理论,求取了矿区开采引起的地表移动计算参数,初步验证了利用DInSAR技术进行矿区地表移动变形分析的可行性,为InSAR在矿区的进一步应用奠定了基础。
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