融合D-InSAR和GIS技術的礦區(qū)沉陷形變監(jiān)測方法研究與應用.pdf

1、煤炭資源是非常重要的自然資源，在我國國民經(jīng)濟建設中有著重要的作用。然而礦區(qū)資源的大規(guī)模開發(fā)導致地表沉陷和環(huán)境問題日趨嚴重，給開采地區(qū)帶來極大的生態(tài)環(huán)境風險，加劇生態(tài)環(huán)境保護壓力。對煤礦區(qū)地表形變監(jiān)測能有效的為煤礦安全開采以及礦區(qū)生態(tài)壞境治理提供強有力的依據(jù)。傳統(tǒng)煤礦區(qū)地表形變監(jiān)測方法由于存在費時、費力、監(jiān)測成本高等缺陷，已經(jīng)無法滿足當前社會發(fā)展的技術需求。因此，利用現(xiàn)有的地表形變監(jiān)測新技術對煤礦區(qū)進行沉降監(jiān)測是一個值得深入探討的方向。<

2、br>　　本文主要介紹基于D-InSAR和GIS技術相結合的方法對煤礦區(qū)地表沉降進行監(jiān)測研究，收集了相關的資料。在介紹D-InSAR基本原理和其測量地表形變采用的基本方法基礎上，分析了D-InSAR技術監(jiān)測地表形變的精度影響因素。然后分別介紹D-InSAR和GIS數(shù)據(jù)處理過程，并以淮北袁店二礦為例，采用D-InSAR和GIS兩者相結合的技術，對礦區(qū)地表形變進行監(jiān)測研究。
　　本文采用9景C波段READASAT-2數(shù)據(jù)和6景SENT

3、INEL-1數(shù)據(jù)，將相臨近的干涉對兩兩結合，分別進行差分干涉處理。獲得了各影像對成像期間內的地表沉降分布圖。然后將D-InSAR監(jiān)測形變圖轉換坐標后導入ArcGIS軟件中處理，疊加開采平面CASS圖來分析地表沉降情況，并以GIS分析成果顯示，包括沉降區(qū)域的提取、剖面分析和疊加分析來研究分析工作面上方的地表沉降信息。通過各期結果的驗證，并與實測數(shù)據(jù)相比較，結果表明:D-InSAR技術監(jiān)測獲取的形變圖中可以清晰的顯示袁店二礦三個工作面開采期

4、間地表沉陷區(qū)域的分布，顯示的研究區(qū)沉陷位置和范圍與井上下對照圖基本相一致，沉陷區(qū)域與范圍隨著工作面下方采煤的推進而出現(xiàn)相應的變化。D-InSAR和GIS技術的結合能夠及時有效地監(jiān)測礦區(qū)地表沉陷，為礦區(qū)沉降災害的監(jiān)測預計提供可靠的依據(jù)。
　　最后本文在D-InSAR與GIS相結合的基礎上對數(shù)據(jù)預處理結果進行數(shù)據(jù)的后續(xù)處理分析。結合D-InSAR和GIS技術相融合的方法獲取的沉降數(shù)據(jù)，采用三次樣條插值與灰色預測組合模型GM(1，1)進