基于insar的济宁矿区沉降精细化监测与分析_王志勇

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1、第４３卷第１期中国矿业大学学报Ｖｏｌ．４３Ｎｏ．１２０１４年１月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＭｉｎｉｎｇ＆ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＪａｎ．２０１４基于ＩｎＳＡＲ的济宁矿区沉降精细化监测与分析王志勇１，２，张继贤２，黄国满２（１．山东科技大学测绘科学与工程学院，山东青岛２６６５９０；２．中国测绘科学研究院，北京１００８３０）摘要：针对矿区沉降监测的需求，分析了雷达干涉测量（ＩｎＳＡＲ）技术在济宁矿区沉降精细化监测中的应用．分析了ＩｎＳＡＲ技术在矿区沉降监测中存在的技术难点，建立了适合于矿区沉降监测的ＩｎＳＡＲ实用化数据处理流程及方法，提出了由粗到精的

2、精细化监测策略．以济宁矿区为实验区，采用Ｌ波段的ＰＡＬＳＡＲ（ｐｈａｓｅｄａｒｒａｙｔｙｐｅＬ－ｂａｎｄｓｙｎｔｈｅｔｉｃａｐｅｒｔｕｒｅｒａｄａｒ）雷达数据和双轨法差分干涉测量方法，构建了６个干涉对，获取了矿区的ＩｎＳＡＲ形变图，得到了多个由于地下采煤造成的沉降漏斗；对其中的葛亭煤矿进行了精细化分析与解译，生成了矿区沉降的等值线图及三维形变图；采用精密水准数据对ＩｎＳＡＲ测量结果进行了可靠性及精度的验证．结果表明：Ｌ波段雷达数据和双轨法差分干涉测量技术非常适合矿区大形变的沉降监测，其监测精度可以达到厘米级．关键词：雷达干涉测量；矿区地面沉降；精细化监测；精度评定中图

3、分类号：ＴＰ７９；Ｐ６４２．２６文献标志码：Ａ文章编号：１０００－１９６４（２０１４）０１－０１６９－０６ＰｒｅｃｉｓｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇａｎｄａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｌａｎｄｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅｉｎＪｉｎｉｎｇｃｏａｌｍｉｎｉｎｇａｒｅａｂａｓｅｄｏｎＩｎＳＡＲｔｅｃｈｎｉｑｕｅ１，２，ＺＨＡＮＧＪｉｘｉａｎ２，ＨＵＡＮＧＧｕｏｍａｎ２ＷＡＮＧＺｈｉｙｏｎｇ（１．ＧｅｏｍａｔｉｃｓＣｏｌｌｅｇｅ，ＳｈａｎｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｑｉｎｇｄａｏ，Ｓｈａｎｄｏｎｇ２６６５９０，Ｃｈｉｎａ；２．ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅ

4、ｍｙｏｆＳｕｒｖｅｙｉｎｇａｎｄＭａｐｐｉｎｇ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００８３０，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｄｅｍａｎｄｏｆｍｉｎｉｎｇｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ，ｔｈｅｒａｄａｒｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｒｙ（ＩｎＳＡＲ）ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｔｏｐｒｅｃｉｓｅｌｙｍｏｎｉｔｏｒｔｈｅｌａｎｄｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅｉｎＪｉｎｉｎｇｃｏａｌｍｉｎｉｎｇａｒｅａｗａｓｓｔｕｄｉｅｄ．ＴｈｅｔｅｃｈｎｉｃａｌｄｉｆｆｉｃｕｌｔｉｅｓｉｎｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｔｈｅｌａｎｄｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅｉｎｃｏａｌｍｉｎｉｎｇａｒｅａｕｓｉｎｇＩｎＳＡＲ

5、ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．ＴｈｅｐｒａｃｔｉｃａｌＩｎＳＡＲｄａｔａｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｆｌｏｗａｎｄｍｅｔｈｏｄｓｓｕｉｔ－ａｂｌｅｆｏｒｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｔｈｅｃｏａｌｍｉｎｉｎｇｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅｗｅｒｅｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ．Ｔｈｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｓｔｒａｔｅｇｙｆｒｏｍｃｏａｒｓｅｔｏｆｉｎｅｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．ＴａｋｉｎｇＪｉｎｉｎｇｍｉｎｉｎｇａｒｅａａｓｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌａｒｅａ，ｔｈｅＬ－ｂａｎｄＲａｄａｒｄａｔａ（ＰＡＬＳＡＲ）ａｎｄｔｗｏ－ｐａｓｓｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌＩｎＳＡＲａｐｐｒｏａｃｈｗｅｒｅ

6、ａｄｏｐｔｅｄ．ＳｉｘＩｎＳＡＲｐａｉｒｓｗｅｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄｔｏｇｅｔｔｈｅｌａｎｄｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅ．ＴｈｅＩｎＳＡＲｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｍａｐｓｏｆｔｈｅｍｉｎｉｎｇａｒｅａｗｅｒｅｏｂｔａｉｎｅｄ．Ｓｏｍｅｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅｆｕｎｎｅｌｓｃａｕｓｅｄｂｙｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄｍｉｎｉｎｇｗｅｒｅｆｏｕｎｄｉｎｔｈｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｍａｐｓ．ＴｈｅｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅｉｎＧｅｔｉｎｇｃｏａｌｍｉｎｅｗａｓａｎａｌｙｚｅｄａｎｄｉｎｔｅｒｐｒｅｔｅｄｉｎｄｅｔａｉｌ．Ｔｈｅｃｏｎｔｏｕｒｍａｐａｎｄ３Ｄｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｍａｐｏｆｍｉｎｉ

7、ｎｇｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅｗｅｒｅｇｅｎｅｒａｔｅｄ．ＴｈｅｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙａｎｄｐｒｅｃｉｓｉｏｎｏｆＩｎＳＡＲｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｗｅｒｅｖｅｒｉｆｉｅｄｂａｓｅｄｏｎｐｒｅｃｉｓｅｌｅｖｅｌｉｎｇｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔＬ－ｂａｎｄｒａｄａｒｄａｔａａｎｄｔｗｏ－ｐａｓｓｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌＩｎＳＡＲｉｓｖｅｒｙｓｕｉｔａｂｌｅｆｏｒｍｏｎｉ－收稿日期：２０１２－０７－１０基金项目：山东省自然科学基金项目（ＺＲ２０１０ＤＱ０２０）；国家高技术研究发展计划（８６３）项目（２０１１ＡＡ１２０４０１）；中