张乐乐 刘 波 贾世利 常英豪 王佳冰 魏增明

1 内蒙古工业大学机械工程学院，呼和浩特市爱民街49号，010051 2 内蒙古煤炭地质勘查(集团)测绘院有限公司，呼和浩特市展东路25号，010052

矿山地下煤炭资源开采会造成土地塌陷及采空区积水，进而导致耕地面积减小和农作物产量受损，地表房屋、建筑物及交通运输道路扭曲变形，严重时还会导致山体开裂、崩塌、滑坡、泥石流等重大自然灾害。合成孔径雷达差分干涉测量(differential interferometric synthetic aperture radar，DInSAR)技术是基于面的大范围测量，具有空间分辨率高、覆盖范围广、成本低、快速准确及大尺度连续覆盖等优点[1-2]，能获取地表雷达视线向(light of sight，LOS)的高精度小量级形变。但矿山形变往往具有沉降速度快、形变梯度大、多量级和多方向等特点，而DInSAR技术仅能监测地表发生的缓慢、小量级形变，因此监测结果不能反映矿山地表真实形变。基于SAR影像的偏移量跟踪(offset-tracking，OT)技术[3]具有不受云雾遮挡、抗噪声能力强、不受形变梯度制约等特点，能有效监测大范围、大梯度的地表形变，但其监测精度通常在1/10～1/30像元，并不能有效监测下沉盆地边缘附近的小量级形变，在精确识别下沉盆地边缘时会受到影响。因此，有学者联合DInSAR和OT(简称OT DInSAR)技术分别获取了矿山地表LOS向不同量级的形变[4-8]。但OT DInSAR技术仅能提取矿山的LOS向非连续多量级形变，不能提取矿山连续的三维多量级形变，而传统的三维形变监测方法对SAR影像数量和获取时间有较高要求[9-12]。基于单轨道InSAR影像提取矿山三维形变能很好地解决这一问题，但该方法目前仅实现了矿山三维非连续大量级形变提取且水平方向位移存在方向偏差的问题[13-16]。……