基于多源SAR影像矿区三维形变场的监测

祝传广,邓喀中,张继贤,张永红,范洪冬,张立亚

(1.中国矿业大学国土环境与灾害监测国家测绘局重点实验室,江苏徐州 221116;2.中国测绘科学研究院,北京 100036;3.煤炭资源清洁利用与环境保护湖南省重点实验室,湖南湘潭 411100)

基于多源SAR影像矿区三维形变场的监测

祝传广1,2,邓喀中1,张继贤2,张永红2,范洪冬1,张立亚3

(1.中国矿业大学国土环境与灾害监测国家测绘局重点实验室,江苏徐州 221116;2.中国测绘科学研究院,北京 100036;3.煤炭资源清洁利用与环境保护湖南省重点实验室,湖南湘潭 411100)

针对DInSAR(differential interferometric synthetic aperture radar)技术仅能获取雷达视线向(line of sight,LoS)形变的不足,研究了融合多卫星平台求解三维形变场的模型与算法。该算法基于多卫星轨道模式下具有不同成像几何的多源SAR影像联合求解矿区地表形变场。研究结果表明:采用该算法反演的下沉值与水准测量结果相互吻合,均方根误差为±4 mm,吻合程度优于单一影像源反演结果;垂直向位移场与等值线均表明下沉盆地向老采空区偏移,说明老采空区可能活化;东西向水平位移场与等值线符合开采沉陷地表移动规律,而且对于不同的成像模式,东西向水平移动的影响亦不同;由于卫星航向角的正弦值近乎为0,使得三维算法对南北向位移不敏感。

合成孔径雷达;多源影像;雷达视线向;水平移动;开采沉陷

Key words:synthetic aperture radar;multi-source imagery;line of sight;horizontal displacement;mining subsidence

开采地下煤炭资源会破坏岩层内部应力平衡力,使得地表出现下沉、倾斜等变形。为保护地面建筑物并指导地下开采工作,进行地表变形观测是必要的。……