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基于D-InSAR的矿区沉降监测★

2012-06-01洪卓众

山西建筑 2012年22期

洪 卓 众

(1.长安大学地质工程与测绘学院,陕西 西安 710054;2.福州市勘测院,福建福州 350003)

0 引言

InSAR(Interferometric Synthetic Aperture Radar)及其差分技术(D-InSAR)是近些年来发展起来的一种主动式微波遥感技术,由于其具有全天候、全天时、覆盖面广、高度自动化和高精度地表形变探测能力等突出技术优点,现已成为空间对地观测技术的研究热点[1,2]。近年来,随着差分干涉测量技术(D-InSAR)的快速发展,其已被广泛应用于地表沉降监测[3,4]。地下矿产开采引起的地表沉降具有空间范围小的特点,对此类沉降的D-InSAR监测严重受到频繁的地面活动和时间失相干的影响。文中在简单介绍D-InSAR形变监测原理的基础上,分析了影响差分干涉结果精度的误差源,并给出了可能的消除办法。最后以陕北神木县大柳塔矿区为例,验证了D-InSAR技术用于矿区沉降监测的能力,结果表明,D-InSAR技术可以有效地提供矿区沉降的最新信息,用于指导矿区生产和整体规划。

1 D-InSAR形变监测方法

InSAR技术利用雷达回波信号所携带的相位信息来获取地表三维地形信息。在SAR卫星获取的复雷达影像中,既包含了地面分辨单元的雷达后向散射强度信息,又包含了与斜距有关的相位信息。由于雷达卫星不同时刻获取同一地区的雷达影像时轨道和姿态都不尽相同,导致地表同一地物的两个回波信号之间产生了相位差,即产生干涉条纹图。

如果在两幅影像获取期间,地表发生了形变位移,则干涉相位φ的组成可表示如下[5]:

式中:φtop——地形相位;

φdef——形变相位;

φflat——参考相位,即平地相位;

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