煤礦區(qū)地表沉陷信息的快速獲取對于礦區(qū)的綜合整治和生態(tài)修復具有重要意義。高潛水位礦區(qū)作為我國典型的礦區(qū),井工開采是其主要的采煤方式,因此煤炭開采極易造成的大面積的沉陷積水區(qū)域和沉陷非積水區(qū)域。如何獲取礦區(qū)完整的沉陷信息一直以來是一個熱點問題,礦區(qū)沉陷信息的完整獲取有利于當?shù)亻_展有效的修復工作。而之前的礦區(qū)沉陷研究工作主要以單一的地表沉陷情況為主,且大多數(shù)研究區(qū)為非高潛水位礦區(qū),僅獲取礦區(qū)的地表形變起伏變化;隨著高潛水位礦區(qū)的積水范圍越來越大,越來越多的研究針對其積水動態(tài)變化進行監(jiān)測,而非積水區(qū)域的地表形變缺乏相關研究。本研究以山東省濟寧市鮑店煤礦為研究區(qū),基于多源多時相數(shù)據(jù),并結合礦區(qū)沉陷積水區(qū)和非積水區(qū)信息獲取方法,綜合提取礦區(qū)沉陷信息。本研究采用Landsat系列數(shù)據(jù)來獲取礦區(qū)沉陷水體信息。在改進歸一化水體指數(shù)MNDWI（Modified Normalized Difference Water Index）的基礎上,針對煤礦區(qū)其他地物易于和水體信息混淆的特點,增加短波紅外波段,提出了增強型改進歸一化水體指數(shù)E-MNDWI（Enhanced Modified Normalized Di... 

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學位級別】：碩士

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中文摘要
Abstract
1 前言
    1.1 研究背景及意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究目的與意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 礦區(qū)沉陷積水區(qū)監(jiān)測
        1.2.2 礦區(qū)沉陷非積水區(qū)監(jiān)測
    1.3 研究內容和技術路線
        1.3.1 研究內容
        1.3.2 技術路線
2 數(shù)據(jù)與方法
    2.1 研究區(qū)概況
        2.1.1 礦區(qū)自然地理狀況
        2.1.2 煤炭開采狀況
    2.2 數(shù)據(jù)來源
        2.2.1 Landsat系列數(shù)據(jù)
        2.2.2 雷達數(shù)據(jù)
        2.2.3 數(shù)據(jù)預處理
    2.3 沉陷水體信息提取方法
        2.3.1 監(jiān)督分類
        2.3.2 改進歸一化差異水體指數(shù)(MNDWI)
        2.3.3 增強型改進歸一化差異水體指數(shù)(E-MNDWI)
    2.4 沉陷非積水區(qū)信息提取
3 結果與分析
    3.1 水體信息提取方法精度驗證
        3.1.1 混淆矩陣
        3.1.2 水體指數(shù)精度評價
        3.1.3 E-MNDWI適用性驗證
        3.1.4 不同水指數(shù)提取結果對比分析
    3.2 水體提取結果分析
        3.2.1 礦區(qū)30 年水體動態(tài)變化
        3.2.2 監(jiān)測期內礦區(qū)沉陷水體
        3.2.3 典型沉陷水域分析
    3.3 沉陷非積水區(qū)信息提取結果分析
        3.3.1 SBAS-InSAR提取結果驗證
        3.3.2 沉陷非積水區(qū)地表累積形變量
        3.3.3 沉陷非積水區(qū)年均地表形變速率
        3.3.4 典型沉陷非積水區(qū)域分析
    3.4 礦區(qū)沉陷等值線提取
    3.5 礦區(qū)沉陷分級
4 討論
    4.1 E-MNDWI水體指數(shù)的普適性分析
    4.2 SBAS-InSAR監(jiān)測結果誤差分析
    4.3 沉陷分級標準選擇的差異分析
    4.4 數(shù)據(jù)選擇及處理過程中的限制
    4.5 高潛水位煤礦區(qū)沉陷信息提取對比分析
5 結論與展望
    5.1 主要結論
    5.2 創(chuàng)新之處
    5.3 展望
        5.3.1 存在的不足
        5.3.2 研究展望
參考文獻
致謝
攻讀學位期間發(fā)表論文、參加項目科研情況


【參考文獻】：
期刊論文
[1]一種新的水體指數(shù)及其穩(wěn)定性研究[J]. 黃遠林,鄧開元,任超,于志文,潘亞龍.  地球物理學進展. 2020(03)
[2]基于時序InSAR的常州市2015-2018年地面沉降監(jiān)測[J]. 董少春,種亞輝,胡歡,黃璐璐.  南京大學學報(自然科學). 2019(03)
[3]時序InSAR的連云港及鹽城北部地表沉降研究[J]. 董山,張永紅,李明巨,康永輝,劉波.  測繪科學. 2019(03)
[4]井工開采對地表沉陷的影響研究[J]. 王創(chuàng)業(yè),高照,李俊鵬.  煤炭技術. 2018(11)
[5]工作面開采沉陷對農田土壤和植被碳庫擾動預評價[J]. 徐占軍,馮俊芳,張媛,朱洪芬,余健.  煤炭學報. 2018(09)
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碩士論文
[1]沛北礦區(qū)積水特征的遙感監(jiān)測與預測研究[D]. 王安妮.中國礦業(yè)大學 2019
[2]基于InSAR的老采空區(qū)地表變形監(jiān)測與分析[D]. 周祺超.西安科技大學 2017
[3]InSAR技術在地表變化監(jiān)測中的應用[D]. 盧婷婷.長安大學 2015
[4]基于DInSAR采煤塌陷區(qū)地表沉降形變動態(tài)監(jiān)測技術研究[D]. 李少朋.安徽理工大學 2014
[5]龍口市采煤塌陷區(qū)及水域淹沒范圍動態(tài)演變模擬分析[D]. 韓叢叢.山東師范大學 2008
[6]基于GIS和SPSS的地面沉降研究[D]. 高玉山.西南師范大學 2004



本文編號：3651584