d—insar监测煤矿区采动地表移动变形规律研究

《d—insar监测煤矿区采动地表移动变形规律研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第6期矿山测量No．62013年12月MINESURVEYINGDec．2013doi：10．3969／j．issn．1001—358X．2013．06．11D—InSAR监测煤矿区采动地表移动变形规律研究术张学东，肖斌，李金平，侯妙乐(1．北京建筑大学测绘与城市空间信息学院，北京100044；2．现代城市测绘国家测绘地理信息局重点实验室，北京100044；3．江西核工业测绘院，南昌330038；4．云南师范大学旅游与地理科学学院，昆明650500)摘要：煤炭开采引起的地表沉陷灾害对矿区资源和生态环

2、境造成了严重的破坏，为了研究其采动地表移动变形规律，论文以荆各庄矿为实验区，采用2004年l1月至2006年3月的7景ENVISATASAR影像，利用两轨差分D—InSAR方法提取了研究区的动态下沉曲线和下沉速度等值线，分析了荆各庄矿区的采动地表移动变形情况。研究表明：荆各庄矿区在20041121—20050410时段累积最大沉陷量为60mm，沉降速率最大值为20050130—20050306时段的1．68mm／d，该时段沉陷形变处于危险形变阶段。该结果为指导矿区建筑物、铁路等基础设施建设和防灾减灾

3、工作提供了数据支持，具有一定的参考价值。关键词：D—InSAR；开采沉陷；形变监测；ENVISATASAR中图分类号：TD325．1文献标识码：B文章编号：1001—358X(2013)06—0036—04在建筑物下采煤时，需要随时确定建筑物受采变形规律问题。动影响的开始时间和不同时期的地表移动变形量，1D—InSAR测量原理以便对建筑物采取适当措施，如加强观测、加固、临时迁出或改变用途等。在铁路下采煤时，需要根据D—InSAR通过两副天线同时观测(单轨模式)，或动态变形规律确定铁路维修范围，预计铁

4、路上部建两次近平行的观测(重复轨道模式)，获取地面同一景筑起垫量等。在进行协调开采时，根据动态变形规观的复图像。由于目标与两天线位置的几何关系，在复律可以更合理地安排回采工作面之间的相互关系等图像上产生了相位差，形成干涉纹图，干涉纹图中包含等。这些都说明了研究采动过程中地表移动和变形了斜距向上的点与两天线位置之差的精确信息，这种差规律是十分必要的¨J。值包含大气延迟影响、平地效应、地形起伏、噪声以及两为有效监测开采沉陷造成的危害以及研究其地表次成像过程中地表发生的细微变化，由于SAR上两天移动和变形

5、规律，传统方法是采用水准仪、经纬仪和线距离较短，利用差分的方法，可以消除两个天线接收GPS等测量仪器进行监测，只能获得观测点的地表形信号中的共同误差，如卫星轨道误差、大气影响等。D变，难以获得整个区域的沉降趋势，且对于监测网的维—InSAR可以分为二轨差分法和三轨差分法，由于三轨持每年也需要消耗大量的人力财力。因此，迫切需差分法容易引人解缠相位噪音】，因此，本文采用二轨要应用遥感遥测新技术进行矿区沉陷监测J。20世纪差分法处理数据。7O年代末出现的合成孔径雷达差分干涉测量技术(Dif-二轨差分法是由

6、Massonnet等首先提出的，它ferentialInterferometricSyntheticApertureRadar．D—In-是利用试验区地表变化前后的两幅SAR图像生成干SAR)发展迅速。与传统测量方法相比，D—InSAR技术涉条纹图，再利用事先获取的DEM数据模拟地形相凭借其宏观性、周期性、信息量大、高精度等特点，具有位的条纹图，从干涉条纹图中去除地形信息，从而得其它监测技术无法比拟的优势，已在环境变化监测和军到求解的地表形变信息。其几何关系如图1所示，事侦察等方面显示出巨大威力]。

7、因此，本文借助D地表形变公式表示为l—InSAR来监测和分析矿区开采引起的采动地表移动ZlR=(di目一。)(1)叶7+基金项目：现代城市测绘国家测绘地理信息重点实验室开放课题其中，掘。为试验区地表变化前后两幅SAR图项目I20111227N)资助。像生成的干涉相位，为DEM数据的模拟地形相36第6期矿山测量NO．62013年12月MINESURVEYINGDec．2013可知在荆各庄矿沉陷区有铁路分布，因此，以荆各庄和相关部门防治因开采造成的沉陷灾害。矿D沉降区过2005年4月最大下沉点位置(11

8、8。4同理，可以做出公路、建筑物等区域的类似动态6”，39。347)的水平剖面动态下沉曲线为研究对象。沉陷曲线防治采区造成的沉陷危害，并进行相关研实验以2004年11月获得的第一期影像为研究起究分析，指导基础设施规划和建设。点，到获得的有连续累积沉降的2005年4月第四期3．2下沉速度等值线影像为止，建立其经过最大下沉点水平剖面的动态利用D—InSAR监测结果绘制了荆各庄矿的沉下沉曲线，如图5所示。降速率等值线，如图6所示。其研究时段依次为20041121—20041