基于D-InSAR的礦區(qū)地表沉降監(jiān)測(cè)與分析.pdf

1、采煤引起的地表沉降是礦區(qū)經(jīng)常發(fā)生的一種破壞性災(zāi)害，嚴(yán)重影響了礦區(qū)及其附近地區(qū)的社會(huì)和諧與可繼續(xù)發(fā)展。煤礦地表沉降監(jiān)測(cè)是煤礦開(kāi)采與可繼續(xù)發(fā)展的重要組成部分。目前，監(jiān)測(cè)采煤引起的地表沉降主要依靠傳統(tǒng)的水準(zhǔn)測(cè)量，動(dòng)態(tài)GPS測(cè)量或靜態(tài)GPS測(cè)量，其存在成本高、測(cè)量周期長(zhǎng)等缺點(diǎn)，因此迫切需要一種新的地表形變監(jiān)測(cè)技術(shù)來(lái)滿足當(dāng)今社會(huì)發(fā)展要求。合成孔徑雷達(dá)干涉測(cè)量技術(shù)（InSAR）是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)地表探測(cè)新技術(shù)，能夠?qū)ρ芯繀^(qū)域進(jìn)行面狀的、無(wú)接觸式

2、、全天候、厘米甚至毫米級(jí)的地表形變監(jiān)測(cè)。本文研究分析合成孔徑雷達(dá)差分干涉測(cè)量技術(shù)（D-InSAR）監(jiān)測(cè)礦區(qū)地表沉降的理論和方法。
　　論文以應(yīng)用D-InSAR技術(shù)監(jiān)測(cè)礦區(qū)地表形變?yōu)橹行?，研究分析InSAR與 D-InSAR測(cè)量基本原理及其數(shù)據(jù)處理基本流程、影響InSAR數(shù)據(jù)處理誤差因素以及InSAR干涉圖濾波去噪等問(wèn)題。其主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　（1）系統(tǒng)歸納和分析了星載SAR成像原理、圖像基本特征以及InSAR與D-InS

3、AR的基本原理、工作模式及其數(shù)據(jù)處理流程等。
　?。?）詳細(xì)推導(dǎo)出了相位、基線長(zhǎng)度、基線傾斜角、斜距、衛(wèi)星高度、地形因素以及大氣延遲等誤差對(duì)InSAR測(cè)高、雙軌法形變測(cè)量和三軌法形變測(cè)量影響的近似關(guān)系式，并以ERS-1星載系統(tǒng)為例進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，揭示這些誤差對(duì)InSAR數(shù)據(jù)處理影響的一般規(guī)律。并且，詳細(xì)給出了相位、基線長(zhǎng)度、基線傾斜角、斜距、衛(wèi)星高度和地形因素等誤差互相影響時(shí)，其對(duì)InSAR數(shù)據(jù)處理精度影響的精密關(guān)系式。
　　

4、（3）采用均值濾波、圓周均值濾波、中值濾波、中值自適應(yīng)濾波、二維自適應(yīng)濾波、不規(guī)則窗口自適應(yīng)中值濾波等常見(jiàn)濾波對(duì)模擬數(shù)據(jù)干涉圖和真實(shí)ASAR數(shù)據(jù)InSAR干涉圖進(jìn)行濾波去噪實(shí)驗(yàn)，從定性和定量?jī)蓚€(gè)方面對(duì)這些濾波去噪效果進(jìn)行分析討論；最后，采用綜合濾波方法對(duì)真實(shí)ASAR數(shù)據(jù)InSAR干涉圖進(jìn)行濾波去噪實(shí)驗(yàn)，并對(duì)其實(shí)驗(yàn)結(jié)果從定性和定量?jī)蓚€(gè)方面進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。
　　（4）以濟(jì)寧某礦區(qū)為研究對(duì)象，利用6景ENVISAT ASAR數(shù)據(jù)進(jìn)行雙軌法