InSAR技术在矿区沉降监测中的应用研究

摘要

我国是矿产资源大国，尤其是煤矿资源，但随着煤矿资源的大量开采，各种生态环境问题也接踵而至。尤其是矿区的地表沉陷带来的负面影响日益突出。因此加强对矿区的沉降监测，获取矿区的沉降信息，预防矿区沉降塌陷显得日益紧迫。合成孔径雷达干涉测量(InSAR，Interferometric Synthetic Aperture Radar)是一种新的空间对地观测手段，其有别于传统监测手段，具有全天候、全天时、高精度（mm级）、连续面状监测等特点，弥补了常规监测方法的缺陷，在矿区沉降监测方面具有广泛前景。　　获取矿区时序形变图的常规方法主要有小基线集法（SBAS，Small Baseline Subset）以及永久散射体法（PS, Permanent Scatterer）。但这两种方法都需要对雷达差分干涉测量(D-InSAR,Differential Interferometric Synthetic Aperture Radar)数据做繁杂的后期处理才能得到时序沉降结果。本文在克服时空基线过长导致的失相干现象基础之上，运用 D-InSAR技术获取矿区每个时间段的沉降量，进行沉降累加得到时序形变图，称该方法为时序差分干涉图法。　　本文以江西丰城某矿区为例，利用时序差分干涉图法及小基线SBAS法对矿区进行地表沉降监测与分析，证明基于时序差分干涉图法的可行性。主要研究内容如下：　　（1）系统阐述InSAR、D-InSAR技术的基本原理及数据处理流程；　　（2）选用覆盖矿区的7景L波段ALOS PALSAR影像，利用本文提出的时序差分干涉图方法提取矿区2007年6月14日至2008年3月17日的时间序列形变图；　　（3）基于SABS技术对矿区进行地表沉降监测，提取矿区同一时间段的累积形变量和时序形变图，并将实验结果与基于时序差分干涉图法提取出的实验结果做对比分析。

目录

声明

1绪论

1.1论文研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文主要研究内容

2 InSAR技术的基本理论

2.1 InSAR技术

2.2 D-InSAR技术

2.3 本章小结

3.1 概述

3.2研究区域概况

3.3实验数据

3.4 数据处理与结果

3.5结果分析

3.6实验结果与实测数据对比分析

3.7本章小结

4 基于SBAS技术的矿区地表沉降监测实例

4.1 引言

4.2 SBAS技术

4.3 实例数据处理流程

4.4 结果分析与对比

4.5 本章小结

5总结与展望

5.1 结论

5.2 展望

致谢

参考文献