基于InSAR技術(shù)的礦區(qū)地表形變監(jiān)測與規(guī)律分析.pdf

1、煤炭開采引發(fā)的地表沉降，對自然壞境和地表建筑物造成重大損壞，因此，礦區(qū)地表移動與變形的監(jiān)測與預(yù)計(jì)工作意義非凡。在地表沉陷監(jiān)測中，D-InSAR觀測技術(shù)對比于常規(guī)的監(jiān)測方法有全天候、精度高等優(yōu)勢，但實(shí)際應(yīng)用中受干涉對的時(shí)間基線過長、空間距離較大等因素的限制，使得D-InSAR應(yīng)用在監(jiān)測礦區(qū)地表形變時(shí)有局限性。CR-InSAR可以在一定程度上解決失相干的難題，在監(jiān)測礦區(qū)地表形變領(lǐng)域具有不錯的前景。本文采用InSAR技術(shù)對研究區(qū)域地表沉降實(shí)施

2、觀測，反演出地表形變的演化進(jìn)程，并對移動變形規(guī)律展開研究。本文的主要研究內(nèi)容和成果如下:
　　(1)基于D-InSAR對研究區(qū)地表沉降開展監(jiān)測與分析。對5組數(shù)據(jù)型號為RADARSAT-2的干涉對在SARscape軟件中做差分干涉處理并得到形變信息，再將形變圖導(dǎo)入到ArcGIS中展開空間分析，獲取工作面走向線的沉降斷面圖及整個區(qū)域的沉降等值線圖，以定量直觀的形式展示。結(jié)果顯示，監(jiān)測結(jié)果與工作面開采進(jìn)度、注漿開采方式等實(shí)際情況相一致。

3、
　　(2)根據(jù)研究區(qū)的情況，課題組研發(fā)設(shè)計(jì)了一種便攜式的衛(wèi)星信號增強(qiáng)裝置，并在研究區(qū)進(jìn)行布設(shè)、安裝，利用CR-InSAR技術(shù)實(shí)施地表監(jiān)測實(shí)驗(yàn)并分析。結(jié)果顯示，CR-InSAR技術(shù)與D-InSAR技術(shù)得到了相近的形變結(jié)果，進(jìn)而驗(yàn)證了其可靠性和有效性。
　　(3)對實(shí)驗(yàn)區(qū)的地表移動形變規(guī)律進(jìn)行探索分析，首先基于D-InSAR技術(shù)提取工作面監(jiān)測點(diǎn)的下沉值、下沉速率、傾斜變形值及曲率變形值，并與水準(zhǔn)實(shí)測數(shù)據(jù)對比分析。并采用MAI技

4、術(shù)提取方位向形變量，分析發(fā)現(xiàn)同一干涉對分別經(jīng)過D-InSAR和MAI數(shù)據(jù)處理流程后，形變圖的相干性存在差異。然后將差分干涉形變圖導(dǎo)入ArcGIS軟件處理分析，得到了三個時(shí)間段內(nèi)的地表移動盆地邊界范圍并求取了工作面開采的超前影響角及地表移動盆地的邊界角等移動參數(shù)。
　　(4)通過遺傳算法計(jì)算移動預(yù)計(jì)參數(shù)，首先根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值設(shè)定一組參數(shù)，計(jì)算得到下沉值和水平移動值;而后以求得的下沉值、水平移動值作為初始值，使用遺傳算法計(jì)算出預(yù)計(jì)參數(shù)。計(jì)算