永久散射体雷达差分干涉测量反演矿区时序沉降场

摘要

矿区地质灾害的日益频繁,使得矿区地表变形的监测工作显得尤为重要.本文将永久散射体雷达差分干涉测量技术(PSInSAR)应用于矿区时间序列地表变形的反演中,并发展了一种空间维解缠新方法,该方法通过在研究区域内安装人工角反射器(CR),将CR点上计算所得的形变参数分量分别作为整个网络的约束,进而通过空间约束平差以实现空间维解缠,实现了CR点数据与PSInSAR方法的融合.实验选取了河南境内白沙水库附近的煤矿密集区为主要研究区域,采用周期函数模型对矿区线性及非线性形变分量进行模拟,成功反演了研究区域在2007年2月～2010年2月间的时间序列形变场,并采用研究区域内的水准实测数据作为外部验证数据,结果表明:白沙水库周围区域存在着较为明显的沉降,在煤矿分布区域内累积最大沉降量超过了1Ocm.沉降区域内以线性沉降趋势为主,非线性沉降较为缓慢,仅在水库的西南方向较为明显.应用已有的水准点实测形变值对实验结果进行验证分析,结果表明该方法精度可达约±2.1mm.这一良好的吻合结果证实了本文采用的方法在矿区地表时序形变反演中的可行性和可靠性,对预防过度采矿导致的矿区塌陷具重要现实意义.