InSAR与概率积分法联合的矿区地表沉降精细化监测方法
2021-10-20陈洋陶秋香刘国林王路遥王凤云王珂
陈洋,陶秋香,刘国林,王路遥,王凤云,王珂
山东科技大学 测绘与空间信息学院,山东青岛 266590
0 引言
煤炭作为重要的能源基础,是工业现代化和社会发展的有力支撑.但随着能源需求的日益提升,煤炭开采在为世界经济创造巨大价值的同时,其引发的灾害问题也不容忽视:矿区大规模持续开采造成的沉降、塌陷,不仅损害地面基础设施,还容易诱发各种地质灾害,对人民财产安全造成巨大威胁(Yang et al., 2019; Saedpanah and Amanollahi, 2019; Sahoo and Khaoash, 2020).因此,为预防灾害发生,保证安全生产,必须对矿区进行长期有效的沉降监测与防治.
合成孔径雷达干涉测量(Interferometric Synthetic Aperture Radar, InSAR)是一种地面沉降监测新技术,可监测到厘米级甚至毫米级的地面变化,是探测地震、火山、矿区等形变的有效工具(Klein et al., 2017; 韩宇飞等, 2010; 申文豪等, 2019).20世纪90年代,该技术开始用于矿区地表沉降监测,所获结果在空间、时间上均连续,并且可以很好地反映矿区沉降的结构特征(Raymond and Rudant, 1997).相较于精密水准、GPS等传统测量手段,InSAR表现出全天候、低成本等的独特优势,为矿区地面沉降监测提供了新的思路与技术支持(Yang et al., 2018; Liu et al., 2013).但矿区开采引起的地面沉降往往呈现沉降速度快、量值大,空间不连续等特征,InSAR技术受限于SAR影像的固定特性,在下沉较为严重的沉降盆地中心会出现失相干现象,无法得到准确的形变信息,很大程度上限制了该技术在实际工程中的推广应用(Luo et al., 2019; Carlà et al., 2018; Zhang et al., 2020).
为解决InSAR监测矿区大梯度沉降时出现的失相干问题,国内外学者首先从技术本身出发,通过减少对流层延迟、选……
