基于SAR技术的矿区大梯度形变时序监测
矿区开采沉陷不同于其他地表形变，具有地质条件复杂、地理环境特殊、沉降快速、剧烈的特点。近年来InSAR技术虽然在城市地表形变、地震、冰川移动等领域取得到了广泛的应用，然而受到技术本身原理的限制，其在诸如矿区开采沉陷等大梯度形变区域的应用效果不如人意。因此，本文致力于以SAR领域的Offset-tracking技术为核心，通过若干改进以及在技术原理层面与传统D-InSAR技术结合，提高SAR技术在矿区大梯度形变的监测能力和精度。论文主要工作内容如下： （1）总结分析了SAR技术的研究现状和理论原理，分别介绍了D-InSAR技术、SBAS技术、Offset-tracking技术以及开采沉陷参数反演的研究现状，并指出了以上几种技术方法的优势与不足。同时介绍了D-InSAR差分干涉测量技术以及Offset-tracking偏移量追踪技术的基本原理，并分析了传统差分干涉测量技术监测能力的局限性。 （2）在对Offset-tracking技术的误差模型分析的基础上，采用基于查询列表的配准方法提高配准精度，然后通过二次曲面拟合的方式对该技术的系统误差进行整体去除，改进了偏移量追踪技术处理方法。改进方法在一定程度上减弱了Offset-tracking技术中相关误差带来的影响，为后续进一步的时序处理提供了精度保障。 （3）鉴于传统D-InSAR方法在监测微小形变方面的优势以及Offset-tracking技术在大梯度形变监测中强大的探测能力，采用由D-InSAR技术的到的形变相位主值叠加由Offset-tracking技术得到的形变相位整周数得到最终的形变相位，构建了基于相位融合的时序偏移量追踪技术。在此基础上采用SBAS小基线集策略进行时序解算，以减小时空基线带来的误差。 （4）在SAR技术监测矿区沉降值的基础上，首先提取了地表下沉盆地的角量值以及主要影响半径等一系列矿区沉陷参数，并根据经验公式计算得到开采工作面的概率积分预计参数。进而结合传统矿山开采沉陷理论并加入数学方法，进行矿区开采沉陷参数反演及预计，保障了开采沉陷实时预测精度，为矿区开采沉陷实时预测提供了技术方法。
矿区开采沉陷;大梯度形变;时序监测;差分干涉测量;InSAR技术;参数反演
中国矿业大学
硕士
大地测量学与测量工程
邓喀中
2017
中文
TD325.4
108
2018-11-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）