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传统SBAS-InSAR方法进行地表沉降监测时需人工选取目标点的方法进行轨道精炼与沉降反演。但在环境复杂的矿区,很难通过人工选取到稳定的目标点,使得其应用存在诸多局限性。因此提出一种基于多阈值目标提取的SBAS-InSAR矿区地表沉降监测方法,在SBAS-InSAR技术的基础上,设定离差阈值参数,区域窗口阈值参数与相干性阈值参数来提取地面较为稳定的目标点。将该方法与传统SBAS-InSAR方法应用到实际案例中,获取研究区地表沉降监测结果进行时序分析并对比验证。研究结果表明:①矿区内存在三处开采沉陷区,且开采沉陷区位置与该煤矿开采工作区一致,最大年平均沉降速率为-156 mm/a,最大沉降量为-376 mm。②两种方法矿区沉降绝对平均差值不超过12 mm,说明多阈值目标提取的SBAS方法可有效克服传统SBAS-InSAR存在的局限性,同时还能保证较高的精度,在矿区地表沉降监测中更具有优势。 相似文献
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矿区地下开采造成地表不同程度的沉降,引发安全隐患,InSAR技术是地表变形监测
的重要手段之一。项目利用31景Sentinel-1A影像,基于SBAS-InSAR技术,通过去除地形误差、轨
道误差及大气延迟误差等,获得下沉盆地年平均沉降速率达到61 mm/a,最大沉降127 mm,整体呈
现下沉趋势,不均匀沉降较为明显,局部区域沉降量持续增大。统计下沉盆地沉降面积发现,沉
降量大于100 mm的沉降面积达到0.32 km2,累计沉降面积达到4.33 km2,沉降面积呈现逐渐增加
的趋势;将SBAS-InSAR结果与水准数据对比分析,均误差为2.9 mm,两者结果基本吻合。从SBAS
结果提取研究区下沉盆地的剖面时序沉降信息并做高斯曲线拟合,曲线形态与开采沉陷概率积分
法特征一致。研究表明:基于SBAS-InSAR在大采深条带开采矿区地表变形监测中是可行的,受条
带工作面开采的影响,引发相邻老采空区持续发生沉降,地表变形较小,地表移动范围大,
SBAS-InSAR可以有效得到全盆地、全要素地表变形信息,为类似矿区开采沉陷高精度监测提供参
考。 相似文献
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针对相邻工作面重复开采条件下地表形变复杂和常规D-InSAR方法易受时间去相关和大气延迟等因素影响的问题,以东滩煤矿为研究对象,采用SBAS-InSAR方法对40景Sentinel-1A数据进行时序处理,获取了研究区域的年均沉降速率和时序累计沉降量,并对形变特征进行了分析。结果表明:6303相邻工作面的采动对已采工作面影响效果显著,相邻工作面开采条件下地表沉陷速率快、范围广、沉陷盆地形状不规则,6303工作面在走向和倾向上的沉降量差异明显,表现出非对称性特征;InSAR技术能够效监测到矿区相邻工作面开采的地表沉陷现象,可为类似复杂开采条件下的矿区地表形变分析提供技术参考。 相似文献
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针对采煤地表沉陷变形边界监测精度和边界提取方法的问题,采用SBAS-InSAR技术监测地表沉陷区的变形值来精确提取地表沉陷变形边界.利用Sentinel-1影像数据进行两组SBAS-InSAR监测试验,提取采煤地表沉陷变形边界范围,得到沉陷盆地内的形变速率、沉降累计量及各月沉降量,将沉陷变形边界点的沉降值与观测线实测水... 相似文献
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为了获取大范围的地表沉降信息,文章选取天津市西南部区域为实验区,以2009年3月至2010年12月的高分辨率TerraSAR-XSAR时序影像为实验数据,研究使用PS-InSAR技术进行实验区的地表沉降监测。首先基于PS-InSAR技术获取了该区域地表沉降的分布与速率信息;然后以水准点的测量结果为参考,验证PS-InSAR方法的精度和有效性;最后对造成地表沉降的原因进行了深入分析。结果表明,利用PS-InSAR技术能够有效地获取天津市西南部地区的地表沉降信息,并得出其沉降主要是地壳运动等自然因素和地下水开采、地表建设等人类活动引起的结论。 相似文献
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合成孔径雷达差分干涉测量(DInSAR)是近年来发展起来的一种监测地表形变的技术手段,在矿区地表沉降监测方面取得了较好的应用。针对DInSAR技术中存在的轨道误差和与地形相关的大气延迟,利用双二次模型和线性模型对其进行联合模拟并进行去除。为了有效监测山西省阳泉矿区地表形变,使用7幅Sentinel-1A影像采用DInSAR方法获取了该地区在2016年11月26日至2017年2月6日期间的地表沉降。结果显示,研究区内整体表现为沉降趋势,沉降漏斗位置分布与矿区位置较为一致;新景矿内2个区域在72 d内的最大累积沉降分别达到-18.82、-22.33 cm。 相似文献
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针对常规DInSAR监测方法对多工作面开采沉陷预计难度较大的问题,以大宁矿区为例,利用小基线集技术对研究区9景PALSAR数据进行时序处理,去除轨道误差、残余数字高程模型误差和大气延迟误差,得到研究区沉降速率图、时序累计沉降图,并利用实测数据对SBAS-DInSAR的反演结果进行验证。首先分析了2007年1月—2008年7月的矿区地表沉降速率;其次选择了沉降范围较大的研究区东部P101、P102、P103工作面作为研究对象,分析正在开采的工作面对已采工作面的影响;最后讨论了开采工作面走向和倾向方向观测点的累计沉降特征,总结了矿区多工作面开采沉陷规律。研究表明:矿区开采工作面上方地表发生的沉降范围广、速率快,在多工作面开采作业条件下,相邻工作面的开采会使已采工作面上方的地表移动衰退期延长,且随着时间的推移,地表累计沉降值增加,矿区沉降总体趋势体现出下沉盆地特征;SBAS-DInSAR技术可以有效监测矿区多工作面开采地表沉陷,可为类似矿区开采沉陷高精度监测提供参考。 相似文献
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煤矿的开采会导致地面下沉、塌陷,从而对植被、农作物等矿区环境造成影响。采用多源遥感手段,对矿区地表变化及矿区环境及时监测具有重要的作用。由此,以平顶山煤矿为例,采用InSAR技术,使用43景Sentinel-1A影像获取煤矿开采区的形变情况;针对因煤矿开采而导致的地表环境变化,采用Landsat 8光学影像使用支持向量机和随机森林方法提取地表覆盖情况。研究结果表明:D-InSAR技术可以快速判断沉陷区域的大致范围,而Stacking-InSAR和SBAS-InSAR技术则可以反演出研究区的形变速率和时序形变数值,在研究内区形成量级、范围大小不一的沉降漏斗,耕地面积的变化与煤矿的开采力度呈负相关、植被的面积从减少到增多。此结果对煤矿开采区的沉降范围、形变数值及生态环境修复具有一定的参考意义。 相似文献
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《金属矿山》2019,(10)
为合理回收黄金资源,山东某黄金矿山对部分浅部老采空区残留的矿体进行了再次开采,重复采动破坏了地层的应力平衡状态,引起了老采空区"活化",导致地表发生移动变形,对地面建(筑)物带来了损害影响。为控制地表下沉危害,需要对"活化"的老采空区进行注浆处理,从而有必要准确确定"活化"采空区的位置。利用地表下沉信息反演"活化"采空区位置,结合合成孔径雷达差分干涉测量技术(Differential Interferometry Synthetic Aperture Radar,D-InSAR),运用ALOS-1卫星和哨兵1A卫星数据提取了该矿区部分时间段的下沉量分布信息,并将D-InSAR监测结果与前期水准实测数据相结合,分析了矿区下沉的变化规律,确定了岩层移动参数,反演出了"活化"采空区的位置。研究表明:该矿区下沉活动仍在发生,但下沉速率明显放缓,2007年以后采取的充填治理方案效果显著;尽管金矿开采地表下沉量较小,应用D-InSAR技术仍然能够快速获取下沉信息,可进一步根据地表下沉信息反演"活化"采空区的具体位置。研究结果可为矿区采用D-InSAR技术监测地表沉陷以及反演矿井地下开采空间的动态发展过程提供有益参考。 相似文献
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InSAR技术具有大面积、短周期、连续快速、高精度、高密度的监测特点,可以全天时、全天候工作,对微小变形具有高敏感度。在InSAR技术基础上发展出来的D-In SAR技术是获取矿区地表形变量的一种新方法。文中首先介绍了二轨法D-In SAR技术测量原理,结合GAMMA软件各模块的功能及相关程序,以某矿区某矿为实验区域,将获取的沉降信息与预测软件的预计结果进行定量分析,并与传统监测方法得到的沉降数据进行定量对比分析,两种方法的平均误差为8.97 mm,标准偏差为9.68 mm,监测结果大致相符,表明用D-InSAR方法监测能较好地反应地表沉降情况。 相似文献
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地面沉降是矿区采空区主要地质灾害之一,利用PS-InSAR技术对覆盖广西平南锡基坑铅锌矿的21景Sentinel-1数据进行处理,绘制出地表沉降量分布云图、等值线剖面、观测点沉降速率变化曲线。与传统方法相比,PS-InSAR技术大大提高了地表沉降研究的直观性、整体性及预测性。通过数值模拟技术对PS-InSAR技术获得的监测结果进行验证,结果显示:运用PS-InSAR技术获得的采空区沉降区域与数值模拟计算所得的薄弱区域基本一致;运用PS-InSAR技术获得的采空区沉降数据可以为地表沉陷防治、沉降规律总结及采空区治理提供支持。 相似文献
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传统测量手段监测矿区开采沉陷时所需的成本较高,且无法全面反映地表移动盆地的沉降情况。为了使矿区地表沉陷监测更全面高效,从而获得更高精度的概率积分预计参数,以内蒙古某矿区为例,先采用SBAS-InSAR技术处理27景Sentinel-1A卫星数据,获得2017年9月至2018年7月间的全矿区地表时序形变情况,再结合改进步长的果蝇优化算法实现地表全盆地3 723个点的共同求参。结果显示,工作面开采导致的地表最大沉降量为201 mm,与实测数据相比,其绝对误差的平均值为3.00 mm,相对误差的平均值为9%。研究结果表明:SBAS-InSAR技术与传统手段相比,对于监测矿区工作面开采引起的地表全盆地沉陷具有较大优势;此外,采用改进步长的果蝇优化算法能将全盆地开采沉陷结果用于概率积分预计参数的求取,得到一组效果良好的参数;获得的研究区域最优概率积分预计参数为:下沉系数q=0.33,主要影响角正切tan β=1.83,拐点偏移距s=0.045H(H为采深),开采影响传播角θ0=89°。研究成果为今后矿区地表的开采沉陷监测与概率积分预计参数确定提供了科学依据。 相似文献
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某金矿岩层移动现场监测及其与工程地质条件关系的研究 总被引:1,自引:0,他引:1
某金矿岩层移动和地表变形、沉降比较明显。采用垂直钻孔多点位移计对岩层移动的大小、速率和动态变化过程进行了现场监测 ;通过工程地质调查基本查清了地表古河床、古坑塘的位置和浅部民采未充填采空区的分布。根据现场监测和调查的结果 ,对岩层及地表移动的原因和规律作出了合理的解释 ,为采取有效措施控制岩层及地表移动提供了依据 相似文献
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陕北红柳林煤矿地下开采造成了严重的地面沉降问题,为了进一步大范围地监测地面沉降问题,防治地面塌陷灾害发生,对红柳林煤矿的地面沉降监测方法进行研究。经综合对比分析并结合该矿区的沉降特性,选择了基于SBAS-InSAR技术采煤沉陷区监测方法。利用2021年8月—2022年6月覆盖研究区的21景Sentinel-1A数据进行时序差分处理,得到覆盖红柳林煤矿采空区的沉降分布特征和沉降量级,并对提取的形变结果进行剖线分析和特征点分析。研究结果表明:红柳林煤矿15216工作面在监测时间内发生了明显的沉降现象,且随着回采进度的进行沉降量级和沉降范围逐渐增大,其中,最大年平均沉降速率达到了-0.30 m/a,最大累积沉降量达到了-0.22 m。对地表沉降与地下开采进度的相关性进行分析,发现地表沉降与地下开采进度有较强的相关性,主要表现为开采后至发生地面沉降约有两个月的滞后期。研究结果符合开采沉陷规律,可以为矿区地面塌陷防治提供技术支撑。 相似文献