利用TerraSAR-X影像监测矿区沉降试验研究.pdf

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1、罐戋分(2013—04)·75·利用TerraSAR—X影像监测矿区沉降试验研究余勇，刘振国(中国矿业大学环境与测绘学院，江苏徐州221008)摘要：阐述合成孔径雷达差分干涉测量(D—InSAR)技术原理和方法，采用二轨法获取西山矿区地表形变信息。通过ARCGIS软件显示形变图，并提取角反射器处形变值，与GPS实测结果一致。验证了高分辨率TerraSAR—X影像监测矿区地表沉降的可行性。关键词：高分辨率；TerraSAR—X；合成孔径雷达差分干涉测量技术；ARCGIS中图分类号：TD327文献标志码：A文章编号：1003—496X(2013)04—0075—

2、03ExperimentalStudyofUsingTerraSAR—XImagetoMonitorMineAreaSubsidenceYUYong，LIUZhen—guo(SchoolofEnvironmentandSpatiallnformatics，ChinaUniversityofMiningandTechnology，Xuzhou221008，China)Abstract：Inthispaper，theprincipleandmethodofthesyntheticape~ureradardifferentialinterferometry(D—I

3、nSAR)aredescribedfirstly，thesnrfacedeformationinformationcausedbyundergroundcoalmininghasbeenobservedintheXishanMineArea．Thede．formationmapsaredisplayedbytheARCGISsoftware，andthedeformationvalueofcomerreflectorscanbeextracted，whichiscon．sistentwiththevaluefromGPS．Itverifiesthefeasi

4、bilityofthehigh—resolutionTerraSAR—XimagesinmonitoringthesnYfaeesubsidencecausedbyundergroundcoalmining．Keywords：high—resolution；TerraSAR—X；D—lnSAR；ARCGIS传统的矿区沉陷监测的方法是水准测量和GPS表沉降，在监测地震同震形变l2J、城市地表沉测量，且水准测量监测精度可达0．1mm，静态和动降、矿区沉降等方面得到广泛运用。合成态GPS测量的精度分别是5ITlm和2ClTI左右。但孔径雷达测量模式有单轨道干涉测量

5、和重复轨道干传统测量方法不适合监测山西省古交市西山矿区地涉测量，而星载雷达卫星一般采用重复轨道干涉测表沉降信息，原因如下：①这些传统测量方法都是基量模式。因此，利用重复轨道差分干涉测量的模式于点的测量，再由观测点的数据内插出沉降面，无法来监测因地下采矿引起的地表沉陷。保证结果的精度；②西山矿区地形复杂，不利于传统D—InSAR技术原理如下：因影像获取时入射测量方法的实施；③矿区范围大，传统测量方法施测角略有不同，所以进行干涉处理前需对两景雷达影时间长，影响研究分析的精度。遥感技术为矿区监像进行精确的配准，再将相应像素相乘来求得干涉测提供了1种新方法，即合成孔

6、径雷达差分干涉测相位咖，以图像形式表示为干涉图。干涉相位包量技术，该方法覆盖范围大，成本较低。合成孔径雷括研究区的地形相位。、平地相位、此时段内达干涉测量技术(InSAR)是利用合成孔径雷达复数的地表形变相位。、大气相位和噪声相位据提取相位信息来获得地表的三维信息和变化信息(】b，具体如公式：的技术。D—InSAR技术是InSAR技术的延伸，i=。。+n+【Ij!；++(1)它是以覆盖同一地区的两幅或两幅以上复雷达影像为求得地表形变相位需要去除或削弱式(1)中数据，通过相应的相位差信息并去除地形相位的影响来提取地面目标的微小形变信息的技术。其他相位分量的影响

7、，对于地形Z个日A-=1原理与方法和平地相位咖=一(B和B，分别为垂直基D—InSAR技术已经被证明了可监测厘米级地线和平行基线，h、R、A和0分别为相对于基准面的基金项目：国家自然科学基金资助项目(5l174191)；江苏高校优势高程，斜距长，波长和入射角)，可利用外部DEM数学科建没工程资助项目据来消除这些相位的影响。大气相位()是卫星