InSAR技术在监测煤矿区地面沉降中的应用.pdf

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1、第23卷第4期安徽地质Vo1．23No．42013年12月GeologyofAnhuiDecember2013文章编号：1005—6157(2013)04—292—3InSAR技术在监测煤矿区地面沉降中的应用李郑，彭鹏，褚进海摘要：在安徽北部由于开采煤矿造成多处不同程度的地面沉降，利用卫星合成孔径雷达干涉(In—SAP．)技术监测这些地面沉降的分布范围及幅度等信息，并分析其发展趋势是非常有必要的。关键词：InSAR；地面沉降；煤矿开采中国分类号：P407．83；TD82；P642文献标识码：A司的RADARSAT一2(20—30m)作为0引言2工作区的数据处理结果主

2、数据源，RADARSAT一2是加拿大地下开采煤矿会造成采空区的MDA公司的雷达数据，是世界上最本文以安徽北部煤矿区作为研地面沉降，对矿区人民的生命财产先进的雷达卫星影像，空间部分的究对象(行政区域主要包括淮南、淮造成了严重的威胁。合成孑L径雷达卫星平台与RADARSAT—l拥有相北、宿州、亳州、阜阳、蚌埠等市)。干涉测量技术(interferometricsyn．同的轨道，轨道类型为太阳同步轨安徽煤矿地区历经多年的开采形成theticapertureradar)是近年来发展道，轨道高度798km，轨道倾斜角了大片采空区，不断出现地面变形，起来的一种监测地表形变的手段

3、u，98．6。，重访周期24天。RADAR—导致地面沉降的出现。因此，采用能够对研究区域进行全天候、无接SAT一2的星载SAR系统工作在c波RADASAT一2数据对该地区因煤矿触式、面状的、厘米甚至毫米级的段，将不提供原始信号级RAW产开采引起的地面沉降进行分析，成监测。品，而其数据格式全部为Geotif，本功获取该地区地面沉降的数量及规国内外学者开展大量的InSAR次监测采用的是SLC数据，SLC一斜模。根据获取的图像，采用常规二监测矿区地面沉降的研究，如胡波距产品，单视复型数据，它保留了轨法，以GAMMA软件为数据平台，研究用PSInSAR技术监测地面沉各波束模

4、式可以得到的最优分辨进行地表形变信息提取，主要步骤降，陈强研究基于永久散射体雷达率以及聚焦SAR数据的最优相位包括：差分干涉探测区域地表形变，陈基及幅度信息，数据做了卫星接收误(1)利用主辅图像生成干涉图，炜应用遥感卫星雷达干涉测量进行差的校正，坐标是斜距，32位复数去除平地效应后，干涉条纹图中包城市地面沉降研究，吴立新、董玉森形式记录。含地形信息和形变信息；等利用差分技术测量矿区地面沉本次采用的是RADARSAT一2(2)将DEM数据转换为相位降，葛林林利用InSAR和GPS结合宽波束模式，分辨率为距离向30m，值，并得到模拟干涉条纹图；起来研究矿山沉降口1。方位

5、向26m，图像为150x150km，极(3)从主辅图像生成的干涉条化方式有HH、VV、HV和VH，本次纹图中减去利用DEM模拟的干涉1数据选取选用VV，人射角为20。一45。。数据条纹图；SAR数据采用加拿大MDA公时间为2012年，共10期数据。(4)对差分干涉相位图进行处收稿日期：2013-06-05作者简介：李郑(1982一)，男，安徽合肥人，工程师，现主要从事遥感地质工作。294安徽地质2013正表1各地级市地面沉降区数量[51陈基炜．应用遥感卫星雷达干涉测量进行城市Table1Numberofareasofground4结论地面沉降研究．测绘通报，2001

6、，(8)：13～subsidenceineachmajorcity15．本文利用InSAR技术对安徽北I6]曾清凉，余腾铎．921地震引起之地形变化测量部煤矿区因开采煤矿形成的地面沉【DB／OL]．http：／／kbteq．ascc．net／arehive／nsc／ei—降区进行了监测研究，研究表明：dc／1／tl4．html，2000．(1)工作区共发现地面沉降区[7】吴立新，高均海，葛大庆，等．工矿区地表沉陷D—InSAR监测试验研究『J1．东北大学学报：自92处，主要分布在淮南市、淮北市、然科学版，20o5，26(8)：778～782．)宿州市的煤矿区。『8]

7、DONGYS，GELL，CHANGHC，eta1．Mine(2)沉降量大于4cm／24d的地SubsidenceMonitoringbyDifferentialInSAR面沉降区有19个，大于3cm／24d小『J1．GeomaticsandInformationScienceofWu—根据沉降量的等级划分，工作hanUniversity．2007，32(1O)：888～892．于4cm／24d的地面沉降区有3O个，[9]SpreckelsV，JMusiedlak，UWegmaller，etal区在一个周期24d内，沉降量大于小于3cm／24d的地面沉降区有Det