發(fā)布時間：2020-06-15 07:05

【摘要】：地面沉降已成為制約區(qū)域環(huán)境、社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的主要地質(zhì)災(zāi)害之一。InSAR技術(shù)為地面沉降監(jiān)測提供了一種全新的方法,與傳統(tǒng)測量方法相比具有很多優(yōu)勢,已經(jīng)成為國內(nèi)外研究的熱點之一。但時間去相關(guān)、空間去相關(guān)、大氣效應(yīng)等因素,使InSAR監(jiān)測的精度和可靠性受到影響,限制了InSAR技術(shù)在地面沉降監(jiān)測中的實際應(yīng)用。本文針對地面沉降監(jiān)測新技術(shù)的應(yīng)用需求,根據(jù)地面沉降的不同特點,選取礦區(qū)和城市區(qū)域兩種典型的地面沉降類型,系統(tǒng)地開展InSAR技術(shù)在地面沉降監(jiān)測中的應(yīng)用研究。 本文對InSAR技術(shù)進行了詳細的理論分析與應(yīng)用研究,并針對不同的雷達干涉測量方法進行了深入研究,本論文的主要研究工作和貢獻如下： (1)系統(tǒng)研究了InSAR技術(shù)的基本原理。重點闡述了應(yīng)用于地面沉降監(jiān)測的D-InSAR技術(shù)、PS-InSAR技術(shù)和SBAS-InSAR技術(shù)等三種技術(shù)方法的基本原理；通過總結(jié)分析不同InSAR技術(shù)方法中的技術(shù)性限制,得出了InSAR不同技術(shù)方法監(jiān)測不同類型地表形變的適用性。 (2)基于雙軌法D-InSAR技術(shù)對礦區(qū)地面沉降進行詳細監(jiān)測與分析。以兗州礦區(qū)為實驗區(qū),對獲取的礦區(qū)14景PALSAR數(shù)據(jù)進行干涉對優(yōu)化選��；形成了實用化的適合于礦區(qū)沉降監(jiān)測的D-InSAR數(shù)據(jù)處理流程；基于該數(shù)據(jù)處理流程對優(yōu)化干涉對進行干涉處理,獲取了兗州礦區(qū)的地面沉降場；重點對幾個采煤工作面的地面沉降信息進行了詳細分析與解譯,生成了礦區(qū)地面沉降的三維形變圖、等值線圖、剖面圖等；分析了礦區(qū)沉降的時空變化趨勢；采用礦區(qū)地面沉降實測數(shù)據(jù),對InSAR沉降監(jiān)測結(jié)果進行精度驗證與分析。實驗證明采用L波段的雷達數(shù)據(jù)進行雙軌法差分干涉測量是進行礦區(qū)地面沉降監(jiān)測的最佳手段之一。 (3)利用InSAR時序分析方法對城市地區(qū)的地面沉降進行詳細監(jiān)測與分析。以北京地區(qū)的地面沉降為例,對獲取的19景ENVISAT ASAR雷達數(shù)據(jù)進行InSAR時序分析處理,按照“三基線”絕對值之和最小原則選取了主影像,并生成干涉圖序列；成功提取了足夠數(shù)量的PS/SBAS點；分別采用PS-InSAR、SBAS-InSAR和MT-InSAR三種方法通過估算與去除各種誤差獲取了北京地區(qū)的地表形變信息,包括雷達視線向地表年平均形變速率和地表形變時間序列；結(jié)合北京地區(qū)的地面沉降實際情況,對地面沉降信息進行詳細分析,去除形變速率標準差較大點后MT-InSAR技術(shù)獲得的形變信息最接近實際情況。實驗證明InSAR時序分析方法特別適合進行大區(qū)域緩慢地表形變的監(jiān)測。
【學位授予單位】：山東科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2011
【分類號】：P642.26;P225.1
【圖文】：

Fig.3.1、恤 nzhoueoalfieldPositionandminedistributionmaP本文選擇充州煤礦區(qū)幾個開采煤層比較厚、塌陷比較嚴重的單家村、古城、興隆莊、鮑店、東灘等礦區(qū)作為研究區(qū)，地理位置如圖3.1所示，部分厚煤層的礦區(qū)，由于開采強度大，速度快，下沉量為2.5一8刀m不等。地表徑流水、地下水及降水匯集在沉陷盆地，形成大面積積水區(qū)，水深達5一6m。充州礦區(qū)因采礦造成地表塌陷并積水的地區(qū)廣泛分布。

目前能夠免費獲取中國境內(nèi)的SRTM3文件，是90m的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)可通過JPL提供的網(wǎng)址下載:httP:刀dds.cr.usgs·gov/srtn公圖3.3為研究區(qū)的SRTM數(shù)據(jù)情況，紅色長方形區(qū)域是本文的研究區(qū)位置，從圖上可以看出該地區(qū)地形平坦，起伏不大。圖3.3研究區(qū)SRTM數(shù)據(jù) Fig.3.3SRI， Mdataofimageeoveragearea3.3干涉對優(yōu)化選取干涉對的選取不僅關(guān)系到D一hiSAR技術(shù)的監(jiān)測精度，而且關(guān)系到能否生成干涉圖。卜涉對選取不得當甚至會導致實驗失敗。選擇干涉對空間垂直基線和時間基線兩個重要因素需要考慮，對于利用PALSAR數(shù)據(jù)和 SRTMDEM監(jiān)測地面沉降，應(yīng)該選擇空間垂直基線較小的干涉對，最好要小于l000m

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 劉國林,張連蓬,成樞,江濤;合成孔徑雷達干涉測量與全球定位系統(tǒng)數(shù)據(jù)融合監(jiān)測礦區(qū)地表沉降的可行性分析[J];測繪通報;2005年11期

2 陳強;劉國祥;李永樹;丁曉利;;干涉雷達永久散射體自動探測——算法與實驗結(jié)果[J];測繪學報;2006年02期

3 劉國祥;陳強;丁曉利;;基于雷達干涉永久散射體網(wǎng)絡(luò)探測地表形變的算法與實驗結(jié)果[J];測繪學報;2007年01期

4 焦青;邱澤華;范國勝;;北京地區(qū)八寶山-黃莊-高麗營斷裂的活動與地震[J];大地測量與地球動力學;2005年04期

5 吳立新,高均海,葛大慶,殷作如,鄧智毅,劉宏軍;基于D-InSAR的煤礦區(qū)開采沉陷遙感監(jiān)測技術(shù)分析[J];地理與地理信息科學;2004年02期

6 張景發(fā);郭慶十;龔利霞;;應(yīng)用InSAR技術(shù)測量礦山沉降與變化分析——以河北武安礦區(qū)為例[J];地球信息科學;2008年05期

7 傅文學;田慶久;郭小方;王黎明;;PS技術(shù)及其在地表形變監(jiān)測中的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展[J];地球科學進展;2006年11期

8 黃秀銘,汪良謀,徐杰,方仲景,張裕明,向家翠,王輝;北京地區(qū)新構(gòu)造運動特征[J];地震地質(zhì);1991年01期

9 劉廣;郭華東;Ramon Hanssen;Zbigniew Perski;李新武;岳煥印;范景輝;;InSAR技術(shù)在礦區(qū)沉降監(jiān)測中的應(yīng)用研究[J];國土資源遙感;2008年02期

10 紀玉杰;北京城郊的地面沉降成因淺析[J];北京地質(zhì);1996年03期

相關(guān)博士學位論文 前3條

1 王志勇;星載雷達干涉測量技術(shù)在地面沉降監(jiān)測中的應(yīng)用[D];山東科技大學;2007年

2 羅小軍;永久散射體雷達差分干涉理論及在上海地面沉降監(jiān)測中的應(yīng)用[D];西南交通大學;2007年

3 范洪冬;InSAR若干關(guān)鍵算法及其在地表沉降監(jiān)測中的應(yīng)用研究[D];中國礦業(yè)大學;2010年

相關(guān)碩士學位論文 前1條

1 楊映紅;永久散射體干涉測量技術(shù)在三峽滑坡監(jiān)測中的應(yīng)用[D];山東科技大學;2007年

本文編號：2714068