基于D-InSAR技术的采矿塌陷区变形监测研究

摘要

合成孔径雷达干涉测量(InSAR)技术和合成孔径雷达差分干涉测量(D．InSAR)技术是有发展潜力的新型卫星对地观测技术，有着广泛的应用领域和实用价值。 本文首先总结了D-InSAR的发展历史和现状，然后从InSAR的基本理论出发，根据：InSAR成像的技术原理和具体数据处理理论，按照数据处理流程，结合实例分别对InSAR数据处理的复图像配准、干涉相干噪声抑制等主要环节作了较深入分析和研究，并对影响InSAR系统测量精度的因素进行了分析。 将D-InSAR技术实际应用于矿区沉陷监测。按照数据处理基本步骤做简要分析，指出了由大气波动起的相位延迟和DEM误差的共同作用导致的数据误差。解算出矿区地表下沉值，做出地表下沉等值线。 因此，基于具有高空间分辨率特征的干涉雷达技术，我们使用了3幅ERS-1/2SAR图像(1997-1998年间获取)来探测与研究唐山采煤塌陷区的塌陷情况，可以为今后采矿塌陷监测探索新的观测手段。通过两次试验，唐山矿范围内沉陷结果明显地表示了煤矿区开采沉陷引起的地表沉陷分布，很具有代表意义。为煤矿安全生产监测提供了新技术，具有良好的推广使用价值。

目录

文摘

英文文摘

独创性说明及关于论文使用授权的说明

引 言

1文献综述

1.1概述

1.2空间观测技术在沉降监测研究中的进展及现状

1.3雷达遥感测量的发展

1.4国内外利用D-InSAR治理采矿塌陷区的现状及发展趋势

1.5论文研究意义及论文结构

2 D-InSAR技术原理以及主要影响因素分析

2.1真实孔径雷达

2.2合成孔径雷达

2.3干涉合成孔径雷达

2.3.1原理简介

2.3.2干涉相位随斜距的变化

2.3.3干涉相位随高度变化

2.4差分干涉合成孔径雷达

2.5差分干涉合成孔径雷达测量影响因素分析

3试验区概况及试验数据分析

3.1试验区概况

3.2试验数据

3.3数据处理软件——EarthView InSAR

3.4数据处理方法的选择

4干涉雷达数据处理过程

4.1干涉数据选取

4.2雷达数据的处理

4.2.1 SAR信号数据处理成SLC图像

4.2.2图像配准

4.2.3 SAR图像的过采样与预滤波

4.2.4干涉图生成

4.2.5相位解缠

4.2.6相位向高程或形变的转换

4.2.7地理编码

4.3 D-InSAR数据处理过程

4.4干涉相干

4.4.1干涉相干的定义

4.4.2去相干源分析

5 D-InSAR应用矿区地表沉陷信息提取试验分析

5.1差分干涉处理试验一

5.2差分干涉处理试验二

5.2.1煤矿区开采沉陷D-InSAR处理

5.2.2差分干涉处理结果

5.3 D-InSAR获取形变图的后处理

5.3.1差分结果生成等值线图(试验一)

5.3.2差分结果生成等值线图(试验二)

5.3.3矿区地表沉陷结果比较分析

5.4差分干涉处理中存在的问题及分析

结论

参考文献

致谢

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