多分辨率雷达干涉融合技术用于矿区塌陷灾害研究-东篱科研大数据发现系统（DRDS）

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多分辨率雷达干涉融合技术用于矿区塌陷灾害研究

项目名称：多分辨率雷达干涉融合技术用于矿区塌陷灾害研究
项目类别：面上项目
批准号：41072266
申请代码：D0218
项目来源：国家自然科学基金
研究期限：2011-01-01-2013-12-31

项目负责人：张勤
负责人职称：教授
依托单位：长安大学
批准年度：2010

中文摘要：

矿区塌陷是较矿区沉陷危害更大的地质灾害，迄今仍无有效手段对其发生前、中、后全过程进行全面监测，项目针对矿区塌陷灾害的特点和随时间发展的规律性，提出融合采用InSAR新数据和新技术进行矿区塌陷形变过程及塌陷量级的监测。研究采用多辨率遥感卫星数据进行塌陷形变的定位与监测，采用永久散射体技术（PS）和超短基线技术（SBAS）相结合进行矿区塌陷非线性形变信息的获取，利用Okada反演模型及塌陷形变时间序列研究塌陷的发生发展规律。并以陕北神木煤矿和东北四大煤城为研究对象进行试验。综合以上三方面的理论和试验研究可以获取矿区形变的时空发育全貌。并将为矿区灾害的调查、预警以及指导矿产合理开发利用和矿区生态环境的保护提供技术支持，也将促进InSAR监测技术应用理论的进一步发展。

中文主题词：矿区塌陷；合成孔径雷达干涉测量；偏移量跟踪；监测；反演

英文摘要：

Mining collapse；InSAR；Offset tracking；Monitoring；Inversion

英文主题词： Mining collapse；InSAR；Offset tracking；Monitoring；Inversion

结论摘要：

针对矿区塌陷形变所具有的空间尺度小、形变量级大以及形变突发性强等特点以及常规InSAR难以实现对其过程监测的现实问题，该项目系统研究了InSAR新技术用于矿区塌陷监测与结果解释的系列关键技术，包括基线精化，提高配准精度，改进滤波方法等的改进的SBAS-InSAR技术；利用SAR影像强度信息提取大形变梯度的偏移量跟踪技术和基于偏移量的时间序列监测技术；三种大量级形变监测方法全分辨率干涉法，移去恢复的相位解缠算法以及融合相位和偏移量联合监测方法；多分辨SAR数据的大范围煤矿塌陷调查方法；以及分布式位错模型的矿震反演方法。并将以上技术方法分别依托神木-东胜矿区和大同矿区进行了实例验证。取得如下系列结果（1）利用C波段ERS-1、Envisat ASAR数据和X波段TerraSAR数据调查了大同矿区塌陷分布在过去20年间随时间的变化情况；（2）采用多种大形变梯度监测技术获取了大同晋华宫煤矿的大量级形变信息，是常规InSAR技术获取结果的6倍；（3）获取了上湾煤矿和补连塔煤矿三年间大量级形变时间序列结果；（4）成功确定了陕北某次矿震的位置及其震级等。以上研究不仅丰富了煤矿塌陷InSAR监测理论，在实践中也获取了多个矿区塌陷形变信息，研究了塌陷和矿震形变机理，研究结果与实际煤矿开采过程具有很强的时间一致性，验证了本套技术方法的合理性。为煤矿的“三下”合理开采、机理研究以及灾害防治提供重要技术支撑。

成果综合统计