浅析D-InSAR在煤矿开采沉陷监测中的应用

文章通过分析合成孔径雷达差分干涉测量(D-InSAR)技术在矿区的应用,为矿区开采沉陷监测怕进一步研究和应用提供新的技术方法,从而弥补常规沉陷监测技术的不足,为开采沉陷预计等提供更多数据。该文分析了国内外合成孔径雷达干涉测量(InSAR)和D-InSAR技术发展及其在矿区地表沉陷监测中的应用成果和存在的问题,提出一些解决方法,并为实现煤矿区开采沉陷实时动监测等提供技术支持。     

基于D-InSAR技术的煤矿沉陷监测

以D-InSAR技术为研究对象,着眼于煤矿沉陷监测作业。从D-InSAR技术基本工作原理分析、D-InSAR技术在煤矿沉陷监测中的数据获取与处理分析、以及D-InSAR技术在煤矿沉陷监测中的相关问题分析这3个方面入手,围绕基于D-InSAR技术的煤矿沉陷监测这一中心问题展开了较为详细的分析与阐述,并据此论证了D-InSAR技术的引入与应用在进一步提高煤矿沉陷监测工作质量与工作效率的过程中所起到的重要作用与意义。     

D-InSAR技术在矿区开采沉陷中的应用及发展趋势

合成孔径雷达差分干涉测量(D-In SAR)具有空间分辨率高、全天时、覆盖面积大、成本低等优点,在矿区开采沉陷监测中得到了广泛应用。首先对D-In SAR基本原理、数据处理方法(二轨法)的基本流程做出简要的分析,然后通过实例介绍了D-In SAR技术在矿区开采沉陷中的应用。分析了D-In SAR技术优势和应用中存在一定的误差,提出了一些解决措施。就D-In SAR技术的发展前景进行预测分析。得出以下结论:D-In SAR测量技术能够清晰地反映矿区整个地表形变量。二是结合D-In SAR矿山开采沉陷监测成果,对该技术的基本原理及应用现状进行了深入分析,认为加强与GIS的集成是矿山开采沉陷研究的一个发展方向。     

基于D-InSAR技术的煤矿区沉陷监测

煤炭开采引起的地表移动变形时间集中、形变量大,使得基于D-In SAR技术的煤矿区沉陷监测受到了诸多的限制,很难获取准确的地表沉陷信息。为使D-In SAR技术能够更好地应用于煤矿区沉陷监测,采用"两轨法"差分干涉技术处理了多景Radar Sat-2影像数据,通过实验分析了植被因素对影像相干性的影响,探究了监测量级对地表沉陷信息解译结果的影响,并以峰峰矿区的九龙矿为试验区对D-In SAR技术的监测精度进行了分析。结果表明:地表植被覆盖率是影响影像间相干性的决定性因素,在地表植被稀疏的冬季相比植被茂盛的夏季更适合使用DIn SAR技术进行地表形变监测;由于地质采矿条件复杂,导致地表下沉速度超过卫星可监测范围,通常只能准确监测到盆地边缘的形变;当沉降量不超过监测量级时,D-In SAR技术的监测结果与常规水准测量的结果大致吻合;随着相关理论研究的不断深入与处理软件的日趋成熟,D-In SAR技术在煤矿区沉陷监测中的应用前景将更为广阔。     

D-InSAR在矿区开采沉陷监测中应用的探析

介绍了D-InSAR技术是微波遥感的一个重要应用,通过与差分干涉技术相结合,可提供厘米级或更微小的地球表面形变监测,分析其全天候、高分辨率和连续空间覆盖特征的特点,提供矿区短周期内空间连续曲面的形变信息,可满足沉陷监测要求,弥补地面传统测量离散点的不足。简述了该测量技术的基本原理,介绍了国内外对D-InSAR技术在开采沉陷中应用的研究。     

D-InSAR监测开采沉陷的实验研究

基于ERS1/2影像,针对沛城矿二二采区,利用DORIS软件进行了D-InSAR处理,得到该采区的下沉值,并在与实测下沉值进行对比后,得到了实测和D-InSAR监测下沉值之间的差值与距离的关系式,根据该关系式对D-InSAR监测下沉值进行修正,获得了与地面实测相近的地面下沉,从而证明D-InSAR用于开采沉陷监测是可行的。     

钱营孜煤矿地表沉陷的D-InSAR监测

以安徽恒源煤电（皖北）的钱营孜煤矿为试验区,利用两景L波段的ALOS PALSAR影像,采用“两轨法”差分干涉技术获取了该矿区在2010年1月13日到2月28日间的地面沉陷信息,并与同一时期该矿区地面监测站所获取的沉降变形数据进行了比较。结果表明,与地面站水准测量的结果一致,说明使用该技术能很好地完成监测平原地带的煤矿区地面沉陷的任务。     

GPS技术在煤矿开采沉陷观测中的应用

运用GPS技术对济三煤矿开采沉陷进行监测,对实际观测数据进行基线解算、外业检核、空间平差的数据处理,得出了该矿区综放开采条件下的地表移动变形规律、各种角值参数和预计参数,并对边界角、移动角进行了相关计算分析,得出不同采深或表土厚度条件下地表移动参数,建立沉陷与变形监测的一系列技术体系,为盆地开采条件下建(构)筑物下采煤提供了科学依据。     

融合D-InSAR技术与ArcGIS软件 的矿区开采沉陷监测

合成孔径雷达差分干涉测量技术（D-InSAR）存在卫星重访周期较长的不足,导致矿区开采沉陷监测精度不高,难以适应矿区开采沉陷动态监测的要求。为此,以双鸭山某矿区为例,将D-InSAR技术与ArcGIS软件进行有机结合进行开采沉陷监测分析。首先选择该矿区2014年10-11月3景C波段TerraSAR影像作为干涉影像数据,构成了3个干涉影像对;然后针对In-SAR干涉影像存在的基线误差、大气误差、地形误差以及时间失相关等,以GAMMA软件为平台,通过精细二轨D-InSAR模式,进行干涉影像对配准、基线估计、相位解缠处理,提高D-InSAR干涉影像精度;最后将D-InSAR差分干涉影像与开采平面、开采计划以及水准测量数据进行叠加,分析矿区开采沉陷区域的空间动态分布位置,并将D-InSAR差分干涉影像导入ArcGIS软件对矿区开采沉陷进行定量分析。研究表明：干涉影像对1、2、3的时间间隔分别为11,22,33 d,期间矿区的最大沉陷量分别为40,41,45 mm,平均沉陷量为0.86 mm/d,区内同期水准测量获得的沉陷量平均为0.92 mm/d,可见,融合D-InSAR技术与ArcGIS软件的开采沉陷监测方法有一定的精度。     

RTK技术在矿区开采沉陷监测中的应用

本文阐述了RTK在矿区监测开采沉陷工程中应用的可行性,对RTK定位精度进行了探讨,通过与常规测量精度比较,制定满足监测精度要求的RTK定位具体操作方法.     

三维激光扫描技术在开采沉陷监测中的应用

文中介绍了三维激光扫描系统的工作原理及在沉陷监测中的数据处理方法。针对三维激光扫描技术在沉陷监测中应用的精度问题,运用三维激光扫描技术对沉陷区进行监测,并将提取的下沉值与同期部分水准测量数据作比较分析。结果表明:三维激光监测所得到的沉陷情况与实地情况基本相符,能反映开采沉陷量及矿区沉陷趋势。文中还分析讨论了三维激光扫描技术在沉陷监测中技术优势和存在问题,对三维激光扫描技术在沉陷区监测中的实际应用具有参考辅助作用。     

卡尔曼滤波在煤矿开采沉陷自动化监测系统中的应用研究

文中针对煤矿开采沉陷自动化监测系统高程测量精度偏低的问题,以GNSS CORS开采沉陷自动化监测系统监测站的空间位置为基础,结合开采沉陷的特点,构建卡尔曼滤波模型,进一步改善该系统的测量精度。利用实时监测站的实测值,对比其滤波值得出滤波后的内符合精度的到较大的改善,平面位置精度平均提高31. 8%,完全满足开采沉陷对平面位置精度的要求;高程精度提高14.8%,基本满足开采沉陷对高程的精度要求。     

煤矿开采沉陷充填开采技术应用研究

详细介绍了条带采空区膏体充填技术、覆岩离层分区隔离注浆充填技术、带开采冒落区注浆充填技术以及块石胶结充填技术的应用原理,指出各种技术的应用合理性及应用范围。分析了煤矿开采沉陷充填开采技术的应用现状,针对地表沉陷问题,提出了合理的技术建议。     

GPS在煤矿开采沉陷观测中的应用

通过全球定位系统(GPS)对煤矿开采沉陷观测的实际应用，提出了观测的定位模式，分析了误差来源及其消除方法，说明GPS进行开采沉陷观测的可靠性。     

GPS在煤矿开采沉陷观测中的应用

通过全球定位系统(GPS)对煤矿开采沉陷观测的实际应用,提出了观测的定位模式,分析了误差来源及其消除方法,说明GPS进行开采沉陷观测的可靠性。     

基于全极化数据的D-InSAR技术在矿区沉陷监测中的应用

利用D-InSAR技术获取地表形变量,已经成为现在研究的热点.但是传统干涉SAR系统,只能反映所有散射体的平均高度,而无法反映某一特定散射中心的实际高度,从而导致对地形高度的估计存在偏差,针对此问题,文中综合运用干涉差分和极化干涉理论,提出将差分和极化干涉相结合来提高进行变形监测的精度.以兖州矿区全极化数据为例,极化干...     

GIS在开采沉陷中的应用探讨

阐述了将地理信息系统 (GIS)引入矿山开采沉陷的重要性。提出了GIS在矿山开采沉陷中应用的总体思路 ;对基于GIS的“三下”采煤方案设计、开采沉陷的环境影响评价以及矿山开采沉陷的预测预报的基本思路和数据结构的组织方式进行了分析 ;分析了GIS在开采沉陷领域应用的关键技术问题。     

三维激光扫描技术在煤矿沉陷区监测中的应用

三维激光扫描技术在煤矿沉陷区域监测中的应用进一步提高了测量数据的准确性,为提升煤矿的绿色开采奠定了基础。因此,通过总结三维激光扫描技术的优点,分析在工程测量中的应用情况,验证了三维激光扫描技术能够反映煤矿沉陷区的真实情况,且监测准确;提出了应用三维激光扫描技术需要注意测量环境、扫描距离点、远距离波动等影响因素,从而保障三维激光扫描技术的准确性和高效性。     

双轨D-InSAR技术在矿区地表沉陷监测与分析

为了能够精确监测矿区地表沉陷,验证D-InSAR技术在矿区地表沉陷监测应用中的可行性,采用D-InSAR技术提取工作面推进93、153、443、809 m时SAR影像沉陷信息,结合现场实地监测试验对宁夏枣泉矿区采动过程中地表沉陷展开了详细分析。结果表明：卫星监测期间,枣泉矿区出现了4个明显沉陷区域,且地表沉陷中心都滞后于工作面一定距离;D-InSAR技术监测结果与实际监测结果基本一致,说明D-InSAR技术能够有效地监测矿区沉降情况。研究成果验证了D-InSAR技术作为面向矿区的地表沉降监测方法的可行性,为矿区的安全开采和绿色发展提供了技术支撑。     

基于D-InSAR技术的矿区地表沉陷监测

结合D-In SAR技术全天时、全天候、高分辨率和连续空间覆盖等特点,基于7景Terra SAR-X影像数据,采用二轨差分方法,得到山东南屯矿地表沉陷D-In SAR数据,与水准数据进行对比。根据二者的差值与距离的关系,采用最小二乘多项式拟合的方法,得到D-In SAR数据的修正公式。修正后D-In SAR数据的精度满足地表形变监测的需求,具有广阔的应用前景。