基于D-InSAR的礦區(qū)地表沉降監(jiān)測與分析.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)的社會和諧與可繼續(xù)發(fā)展。煤礦地表沉降監(jiān)測是煤礦開采與可繼續(xù)發(fā)展的重要組成部分。目前，監(jiān)測采煤引起的地表沉降主要依靠傳統(tǒng)的水準(zhǔn)測量，動態(tài)GPS測量或靜態(tài)GPS測量，其存在成本高、測量周期長等缺點(diǎn)，因此迫切需要一種新的地表形變監(jiān)測技術(shù)來滿足當(dāng)今社會發(fā)展要求。合成孔徑雷達(dá)干涉測量技術(shù)（InSAR）是近年來發(fā)展起來的一項地表探測新技術(shù)，能夠?qū)ρ芯繀^(qū)域進(jìn)行面狀的、無接觸式

2、、全天候、厘米甚至毫米級的地表形變監(jiān)測。本文研究分析合成孔徑雷達(dá)差分干涉測量技術(shù)（D-InSAR）監(jiān)測礦區(qū)地表沉降的理論和方法。
　　論文以應(yīng)用D-InSAR技術(shù)監(jiān)測礦區(qū)地表形變?yōu)橹行?，研究分析InSAR與 D-InSAR測量基本原理及其數(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題。其主要研究內(nèi)容如下：
　?。?）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InSAR測高、雙軌法形變測量和三軌法形變測量影響的近似關(guān)系式，并以ERS-1星載系統(tǒng)為例進(jìn)行模擬實驗，揭示這些誤差對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，其對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)中值濾波等常見濾波對模擬數(shù)據(jù)干涉圖和真實ASAR數(shù)據(jù)InSAR干涉圖進(jìn)行濾波去噪實驗，從定性和定量兩個方面對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真實ASAR數(shù)據(jù)InSAR干涉圖進(jìn)行濾波去噪實驗，并對其實驗結(jié)果從定性和定量兩個方面進(jìn)行分析評價。
　?。?）以濟(jì)寧某礦區(qū)為研究對象，利用6景ENVISAT ASAR數(shù)據(jù)進(jìn)行雙軌法