基于SBAS-InSAR技术的关州水电站区域地表形变监测及成因分析

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作者 贾洁琼 廖鑫 +2 位作者 王立娟 唐尧 廖军 《水利与建筑工程学报》 2025年第2期106-112,133,共8页

针对关州水电站位于地质条件复杂区,水工建筑及周边区域受季节性降雨、水库水位波动及人类活动影响,易发生地基沉降、边坡滑动等地质灾害问题,采用小基线集合成孔径雷达干涉测量技术(Small Baseline Subset Interferometric Synthetic A... 针对关州水电站位于地质条件复杂区,水工建筑及周边区域受季节性降雨、水库水位波动及人类活动影响,易发生地基沉降、边坡滑动等地质灾害问题,采用小基线集合成孔径雷达干涉测量技术(Small Baseline Subset Interferometric Synthetic Aperture Radar,SBAS-InSAR),利用102景Sentinel-1A升、降轨数据,对关州水电站厂房枢纽及周边区域2021年至2022年的地表形变进行监测。结果表明,升轨数据识别出不稳定形变区6处,降轨数据识别出4处;不稳定形变区形变速率、累积形变量呈季节性变化,每年10月至次年4月处于相对稳定状态,形变速率较小,5-9月进入汛期后,受降雨影响,形变速率逐渐增大,开始处于不稳定状态。研究结果有助于了解厂房枢纽等水工建筑及周边区域地表形变的变化趋势,可及时发现潜在事故灾害及隐患。 展开更多

关键词 地表形变监测 小基线集合成孔径雷达干涉测量技术(sbas-InSAR) 升降轨 关州水电站

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融合实测数据的地表沉降SBAS-InSAR监测方法 被引量：21

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作者 柴华彬 胡吉彪 耿思佳 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期17-24,共8页

近年来我国煤矿地下开采深度不断增加,深部非充分开采条件下矿区地表沉降量偏小、持续周期长,使用小基线集(SBAS)时序InSAR技术可用于获取矿区地表高时空分辨率的变形信息,然而InSAR监测中失相干问题会导致部分下沉区域无法得到有效形... 近年来我国煤矿地下开采深度不断增加,深部非充分开采条件下矿区地表沉降量偏小、持续周期长,使用小基线集(SBAS)时序InSAR技术可用于获取矿区地表高时空分辨率的变形信息,然而InSAR监测中失相干问题会导致部分下沉区域无法得到有效形变信息。提出了一种融合实测数据的地表沉降SBAS-InSAR监测方法,以万年矿沉降区的26景哨兵1A数据和部分水准实测数据为试验数据,通过融合部分同时期水准实测数据,采用反距离加权插值法(Inverse Distance Weighted,IDW)对研究区内失相干区域进行IDW空间插值,得到地表沉降区完整且连续的地表沉降信息,解决了部分沉降区域因植被旺盛引起的InSAR数据失相干问题。通过提取研究区内走向及倾向时序沉降曲线,对万年矿工作面132153和132157非充分开采地表沉降规律进行分析,发现工作面132153较132157沉降范围更广,沉降量更大,是由其开采过程中邻近老采空区出现“活化”现象所致。选取和对比3个同时期的InSAR监测结果与水准实测结果,其均方根误差分别为±6.0,±4.4和±9.8 mm。研究结果表明,融合实测数据和IDW插值后的SBAS-InSAR应用于矿区深部非充分开采地表沉降时序监测具有很高的可靠性,监测精度完全满足相关工程技术要求。 展开更多

关键词 小基线集(sbas) INSAR 地表沉降 失相干 反距离加权插值

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基于SBAS-InSAR的合肥市地面沉降监测研究 被引量：4

3

作者 陈厉丽 熊立 +2 位作者 刘建敏 陈义华 李振生 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第5期685-690,共6页

文章采用短基线集合成孔径雷达干涉测量(small baseline subset interferometric synthetic aperture radar,SBAS-InSAR)技术对Sentinel-1A卫星升轨数据进行处理分析,对合肥市地面形变开展监测研究。结果表明:合肥市地面形变状态较为平... 文章采用短基线集合成孔径雷达干涉测量(small baseline subset interferometric synthetic aperture radar,SBAS-InSAR)技术对Sentinel-1A卫星升轨数据进行处理分析,对合肥市地面形变开展监测研究。结果表明:合肥市地面形变状态较为平稳,大部分地区地面年平均形变速率在-4~4 mm/a之间;年平均形变速率超过10 mm/a的显著沉降区和抬升区各5处,其中高新技术产业开发区附近具有最大沉降形变速率,形变速率为-24 mm/a,沉降量为31 mm;竹溪站附近具有最大抬升形变速率,形变速率为12 mm/a,抬升量为20 mm。综合分析表明,合肥市地面沉降主要受断裂活动控制,后期受工程建设扰动较大,而地面抬升区分布主要受工程扰动控制。 展开更多

关键词 地面沉降 短基线集干涉测量 Sentinel-1A卫星 实测水准数据 形变分析

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基于多轨道SBAS方法的露天矿高陡边坡形变监测 被引量：12

4

作者 魏恋欢 封秋月 +1 位作者 毛亚纯 刘善军 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期1445-1451,共7页

面向深凹露天矿形变监测,利用三组Sentinel-1数据对鞍钢集团大孤山铁矿进行小基线子集分析,研究了一种基于地形特征的坡向位移求解方法,将三组卫星视线(line of sight,LOS)方向形变转换为坡向位移.三组监测结果均与实测数据存在较高一致... 面向深凹露天矿形变监测,利用三组Sentinel-1数据对鞍钢集团大孤山铁矿进行小基线子集分析,研究了一种基于地形特征的坡向位移求解方法,将三组卫星视线(line of sight,LOS)方向形变转换为坡向位移.三组监测结果均与实测数据存在较高一致性,且与矿区降水量变化存在相关性.大孤山铁矿矿坑的形变区域主要集中在西北帮.研究表明:岩体结构、岩性与降水是影响露天矿坑边坡稳定性的主要因素.多轨道小基线子集法可作为常规监测手段来监测深凹露天矿潜在的形变,为防灾减灾、安全生产提供技术支持与依据. 展开更多

关键词 露天矿 高陡边坡 形变监测 小基线子集法 时序InSAR

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基于SBAS-InSAR时序分析技术的兖州矿区沉降监测与分析 被引量：6

5

作者 王路遥 潘光永 +2 位作者 陶秋香 王志伟 王珂 《煤炭技术》 CAS 2019年第10期83-87,共5页

针对InSAR技术受空间和时间基线的限制,多数情况下难以获得连续沉降场的问题,基于SBAS-InSAR时序分析技术,以兖州矿区为实验区,对2008年1月20日至2010年9月26日C波段的ASAR数据进行处理,获取了兖州矿区的地表形变信息,生成了沉降图及其... 针对InSAR技术受空间和时间基线的限制,多数情况下难以获得连续沉降场的问题,基于SBAS-InSAR时序分析技术,以兖州矿区为实验区,对2008年1月20日至2010年9月26日C波段的ASAR数据进行处理,获取了兖州矿区的地表形变信息,生成了沉降图及其平均沉降速率图,直观地反映了矿区地面沉降过程,并对结果进行了分析。结果表明,SBAS-InSAR时序分析技术可以有效地解决时空失相干问题,为矿区地表监测提供了可靠的技术支持。 展开更多

关键词 INSAR 小基线集 矿区沉降 形变监测

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SBAS-InSAR矿区沉陷监测与动态预计模型参数研究 被引量：8

6

作者 靳雨田 胡海峰 蔡音飞 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2023年第11期30-34,共5页

基于Sentinel-1A数据,利用小基线集差分干涉(SBAS-InSAR)技术监测了山西省孝义市高阳煤矿2018—2020年地表时序沉降,与实际开采情况吻合;根据SBAS-InSAR监测结果对幂指数Knothe时间函数的参数进行反演,建立了参数与工作面推进距离的关系... 基于Sentinel-1A数据,利用小基线集差分干涉(SBAS-InSAR)技术监测了山西省孝义市高阳煤矿2018—2020年地表时序沉降,与实际开采情况吻合;根据SBAS-InSAR监测结果对幂指数Knothe时间函数的参数进行反演,建立了参数与工作面推进距离的关系,构建了基于时间和工作面推进距离的地表沉降动态预测模型;用地表观测站水准监测数据验证了模型的可靠性。研究结果可为高阳煤矿及其周边矿区地表沉陷动态监测和预测提供参考。 展开更多

关键词 采煤沉陷 小基线集差分干涉技术 高阳煤矿 幂指数Knothe预测模型

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基于SBAS-InSAR技术的巨野煤田沉降监测 被引量：2

7

作者 Irfan Ahmed Soomro 范宇宾 +1 位作者 郭唯娜 柯长青 《高技术通讯》 CAS 2021年第3期333-340,共8页

矿产资源过度开采极易诱发地面塌陷等地质灾害,对矿区的生产生活造成了严重的威胁。采用2017年5月至2018年11月21景Sentinel-1A数据,设置时间基线(365 d)和空间基线(2371 m)并生成连接图,采用小基线集技术(SBAS)对生成的影像对进行干涉... 矿产资源过度开采极易诱发地面塌陷等地质灾害,对矿区的生产生活造成了严重的威胁。采用2017年5月至2018年11月21景Sentinel-1A数据,设置时间基线(365 d)和空间基线(2371 m)并生成连接图,采用小基线集技术(SBAS)对生成的影像对进行干涉处理,通过生成的干涉相位进行地面沉降的参数反演,获取了巨野煤田的形变场和监测点的形变序列。结果发现,巨野煤田发生24 mm以上地面沉降的区域面积占比高达87.12%,而郭屯矿区的地面沉降最为严重,中心沉降量超过70 mm,年沉降速率达到45mm/a。巨野煤田的地面沉降由自然和人为因素造成,其中人为煤炭开采和地下水的过量使用是主要原因。与水准测量的对比结果表明,二者沉降监测的总体趋势吻合。该项研究工作表明,小基线集雷达干涉测量(SBAS-InSAR)技术可以很好地应用于矿区沉降的监测,为合理开采矿产资源和矿区环境保护提供参考依据。 展开更多

关键词 小基线集雷达干涉测量(sbas-InSAR) 煤炭开采 矿区沉降 巨野煤田

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SBAS-InSAR和SDE在兰州市城区地面沉降监测中的应用 被引量：9

8

作者 李蓉蓉 杨维芳 李得宴 《兰州交通大学学报》 CAS 2021年第2期29-37,共9页

针对兰州市城区近期地表面沉降状况未知并且监测手段较少的情况,采用SBAS-InSAR技术对兰州市城区2017-2020年间地面状况进行沉降监测,并利用统计分析法、SDE法、时序分析法等方法对沉降量大小、沉降的时空变化特征以及沉降驱动力因素进... 针对兰州市城区近期地表面沉降状况未知并且监测手段较少的情况,采用SBAS-InSAR技术对兰州市城区2017-2020年间地面状况进行沉降监测,并利用统计分析法、SDE法、时序分析法等方法对沉降量大小、沉降的时空变化特征以及沉降驱动力因素进行分析.结果表明:1)兰州市城区大部分区域发生了沉降,但沉降速率均较小.榆中县沉降区域最多,恒大山水城附近的物流园以及兰州资源环境职业技术学院附近平均累计沉降量较大,地质灾害防治部门应加大对上述区域的监测.2)兰州市城区地面沉降重心向黄河北岸移动,在西北-东南方向上有明显的方向性,沉降速率与累计沉降量有进一步加大的趋势.3)土体类型、建筑和施工等工程效应以及降水量是影响兰州市城区沉降的主要驱动力因素. 展开更多

关键词 沉降监测 sbas-InSAR技术 SDE法 时序分析法

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基于SBAS-InSAR技术钢桁梁结构桥梁形变信息提取与分析 被引量：3

9

作者 张迪 唐旭 李玉豪 《山东科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第1期10-17,共8页

针对传统桥梁监测技术监测时间不连续、只能依靠现有监测数据分析桥梁形变的问题,以南京大胜关长江大桥为研究对象,利用SBAS-InSAR技术获取2018—2019年的桥梁形变结果,以桥梁形变结果中的平均形变速率和LOS向时间序列形变量为输入集,... 针对传统桥梁监测技术监测时间不连续、只能依靠现有监测数据分析桥梁形变的问题,以南京大胜关长江大桥为研究对象,利用SBAS-InSAR技术获取2018—2019年的桥梁形变结果,以桥梁形变结果中的平均形变速率和LOS向时间序列形变量为输入集,分别构建BP神经网络时间序列模型来预测桥梁的形变量。结果表明:平均形变速率预测模型和LOS向时间序列形变预测模型的预测值与InSAR观测值之间的平均绝对误差分别为1.54、1.28 mm,均方误差分别为1.81、1.34 mm,均方根误差分别为1.81、1.53 mm,表明时间序列形变预测模型的可行性,为未来的桥梁形变预测提供了有力支撑。 展开更多

关键词 小基线干涉测量 桥梁形变 钢桁梁 BP神经网络

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基于时序InSAR技术的山区高速公路挖方边坡监测

10

作者 李如仁 苏宇祺 《山东科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第6期34-42,共9页

针对传统人工水准监测风险高、难度大的问题,以本桓高速公路挖方边坡为例,提出一种利用SBAS-InSAR与PS-InSAR相结合的技术对挖方边坡进行形变监测。首先,采用SBAS-InSAR技术处理2023年4月—2024年1月获取的22景Sentinel-1A数据,生成小... 针对传统人工水准监测风险高、难度大的问题,以本桓高速公路挖方边坡为例,提出一种利用SBAS-InSAR与PS-InSAR相结合的技术对挖方边坡进行形变监测。首先,采用SBAS-InSAR技术处理2023年4月—2024年1月获取的22景Sentinel-1A数据,生成小基线差分干涉对,反演得出边坡形变值与形变趋势。然后,选取相同监测时间的水准点测量结果与PS点进行验证,并通过灰色关联度分析降雨量与边坡形变的关联度。监测结果显示,边坡沉降速率集中在10.15~30.27 mm/a,沉降分析结果显示此路堑边坡整体较为稳定,时序InSAR相对水准测量具有全天时、全天候、全维度的特点,并具有可回溯性,表明时序InSAR技术对山区高速公路挖方边坡监测具有可行性与可靠性,确保高速公路挖方边坡安全稳定。 展开更多

关键词 道路工程 边坡监测 短基线子集(sbas-InSAR)技术 永久散射体的干涉测量(PS-InSAR)技术 沉降预测 灰色关联分析

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基于升降轨SAR数据的连续箱梁桥精细变形

11

作者 魏恋欢 王啸天 +1 位作者 敖萌 李鑫 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期391-400,共10页

针对桥梁精细变形监测问题,提出一种考虑由温度引起的桥梁变形(简称温度变形)的升降轨合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)数据融合方法.首先,以连续箱梁桥为研究对象,分别使用升降轨SAR数据集,基于小基线子集干涉测量法(small ... 针对桥梁精细变形监测问题,提出一种考虑由温度引起的桥梁变形(简称温度变形)的升降轨合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)数据融合方法.首先,以连续箱梁桥为研究对象,分别使用升降轨SAR数据集,基于小基线子集干涉测量法(small baseline subsets interferometric SAR,SBAS-InSAR)提取视线向(line-of-sight,LOS)变形;然后,利用最小二乘法构建温度变形模型,分离周期性温度变形与长期性趋势变形;最后,结合桥梁结构特征,基于时空插值和奇异值分解方法实现升降轨数据融合,提取温度变形、纵桥向(即桥梁延伸方向)及垂直向趋势变形,分析桥梁变形机制及变形成因.结果表明,该方法可提取精确的桥梁温度变形及三维变形,为桥梁健康监测提供可靠的方法支撑. 展开更多

关键词 小基线子集 连续箱梁桥 温度变形建模 数据融合 三维变形

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StaMPS-MTI技术在地面沉降监测中的应用 被引量：10

12

作者 姜兆英 于胜文 陶秋香 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第2期295-302,共8页

为了提高监测技术的空间采样率,基于永久散射体法(permanent scatters,PS)和短基线集法(small baseline subsets,SBAS)技术,同时考虑PS点、慢失相关滤波相位(slowly-decorrelationg filtered phase,SDFP)点的相位和幅度稳定性,对满足给... 为了提高监测技术的空间采样率,基于永久散射体法(permanent scatters,PS)和短基线集法(small baseline subsets,SBAS)技术,同时考虑PS点、慢失相关滤波相位(slowly-decorrelationg filtered phase,SDFP)点的相位和幅度稳定性,对满足给定阈值的点相位进行加权平均,优化选取斯坦福永久散射体-多时相InSAR(stanford method for persistent scatterers-multi-temporal InSAR,StaMPS-MTI)技术的高相干点集.并使用SBAS技术的形变模型提取研究区的沉降量和沉降速率.在此基础上,分别利用PS、SBAS及StaMPS-MTI技术对北京市局部地区2007~2010年的29景ENVISAT ASAR数据进行处理,提取研究区2007~2010年的时序沉降情况及年平均沉降速率,对沉降结果进行了详细的对比和系统分析.理论研究和真实SAR数据实验结果均表明,StaMPS-MTI技术获取了404 276个高相干点,空间采样率相较于PS技术提高了62.3%,相较于SBAS技术增加了129.4%,保证了监测结果的精度和可靠性. 展开更多

关键词 永久散射体法 短基线集法 斯坦福永久散射体-多时相InSAR 地面沉降

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D-InSAR技术在城市轨道交通变形监测领域的应用 被引量：7

13

作者 刘运明 马全明 +1 位作者 陈大勇 徐玉明 《都市快轨交通》 北大核心 2014年第4期62-66,共5页

合成孔径雷达干涉测量(D-InSAR)技术作为一种新型的空间大地测量技术,具有全天时、全天候、目标范围广的观测能力,能够获取高精度、高分辨率、大范围的地表形变信息,且不需要地面控制点。将这种新技术引入城市轨道交通工程领域,通过采... 合成孔径雷达干涉测量(D-InSAR)技术作为一种新型的空间大地测量技术,具有全天时、全天候、目标范围广的观测能力,能够获取高精度、高分辨率、大范围的地表形变信息,且不需要地面控制点。将这种新技术引入城市轨道交通工程领域,通过采用小基线集测量(SBAS-DInSAR)技术和精密水准测量方法进行北京地铁6号线沿线地面沉降的监测比对实验,探讨D-InSAR技术在城市轨道交通工程变形监测领域的工程化应用。通过比较测量数据,可以看出D-InSAR沉降监测成果和地面精密水准测量在沉降趋势上有着较高的一致性,因此采用该技术进行城市轨道交通工程变形监测具有一定的可行性。 展开更多

关键词 城市轨道交通 合成孔径雷达干涉测量(D-InSAR)技术 小基线集测量(sbas-DInSAR)技术 变形监测

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D-InSAR技术在北京轨道交通6号线沉降监测中的应用研究 被引量：3

14

作者 刘运明 邹积亭 郭明 《城市勘测》 2014年第3期93-96,共4页

总结了D-InSAR技术在地面沉降领域的应用及其算法发展情况,重点论述了SBAS-DInSAR技术的理论算法,并且结合SBAS-DInSAR技术和精密水准进行了北京地铁6号线沿线地面沉降的监测实验,通过比较D-InSAR沉降监测成果和地面精密水准数据,可以... 总结了D-InSAR技术在地面沉降领域的应用及其算法发展情况,重点论述了SBAS-DInSAR技术的理论算法,并且结合SBAS-DInSAR技术和精密水准进行了北京地铁6号线沿线地面沉降的监测实验,通过比较D-InSAR沉降监测成果和地面精密水准数据,可以看出两者在沉降趋势上有着高度的一致性,说明了D-InSAR技术在城市轨道交通领域沉降监测中应用的可行性,为今后开展城市轨道交通工程建设和运营期间的地面沉降变形监测,提供高精度、高分辨率、大范围的地表形变信息。 展开更多

关键词 D-INSAR sbas 城市轨道交通 6号线 沉降监测

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小基线集雷达干涉测量在无锡地面沉降监测中的应用 被引量：6

15

作者 赵佳曼 柯长青 +1 位作者 陆燕燕 姚国慧 《高技术通讯》 EI CAS 北大核心 2018年第6期508-519,共12页

地面沉降是无锡较为显著的地质灾害之一,严重影响了城市基础设施建设,限制了经济社会的可持续发展。合成孔径雷达干涉测量技术(InSAR)已成功应用于城市地表形变监测,并表现出极大的潜力和优势。基于ASAR、ALOS及COSMO数据,采用小基线集... 地面沉降是无锡较为显著的地质灾害之一,严重影响了城市基础设施建设,限制了经济社会的可持续发展。合成孔径雷达干涉测量技术(InSAR)已成功应用于城市地表形变监测,并表现出极大的潜力和优势。基于ASAR、ALOS及COSMO数据,采用小基线集方法(SBAS)对2004-2012年间无锡的地表形变进行了监测研究。结果表明,沉降区域主要发生在江阴市南部及惠山区,最大累积沉降量超过-200mm。新吴区、滨湖区以及位于主城区的梁溪区出现了轻微的回弹现象,最大累积回弹量达到+40mm。与水准测量数据对比显示,干涉测量结果与水准观测数据具有很好的一致性。地下水水位变化仍然是无锡地表形变的主要影响因素。2005年地下水禁采任务完成后,无锡地面沉降有所减缓,但由于地下水恢复缓慢,所以沉降现象仍在发生。 展开更多

关键词 地面沉降 小基线集方法(sbas) 合成孔径雷达干涉测量技术(In SAR) 地下水 无锡

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高潜水位煤矿区地表沉陷信息提取方法研究 被引量：9

16

作者 李新举 周晶晶 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期105-112,共8页

准确、快速、高效地获取采煤沉陷信息对矿区土地复垦具有重要意义,尤其是针对极易形成大面积的地表沉陷积水区以及非积水区的高潜水位煤矿区,土地复垦工作更为严峻。以高潜水位矿区--鲍店煤矿为研究对象,结合并改进水体和非水体提取方法... 准确、快速、高效地获取采煤沉陷信息对矿区土地复垦具有重要意义,尤其是针对极易形成大面积的地表沉陷积水区以及非积水区的高潜水位煤矿区,土地复垦工作更为严峻。以高潜水位矿区--鲍店煤矿为研究对象,结合并改进水体和非水体提取方法,获取整个矿区的地表沉陷信息。在改进归一化水体指数(MNDWI)的基础上,针对采煤沉陷水体边缘易于和水体信息混淆的特点,提出了增强型改进归一化水体指数(E-MNDWI)。利用Landsat 8数据通过E-MNDWI提取沉陷积水区域;利用哨兵1号A星数据(Sentinel-1A),通过小基线集技术(SBAS-In SAR)提取出沉陷非积水区域;最后进行克里金插值获取矿区下沉量为10 mm的等值线。结果表明:利用E-MNDWI提取沉陷水体精度较高,Kappa系数为85.07%。鲍店矿区西部基本达到稳沉状态,东部地表沉陷较为明显,南部地表略有抬升。监测期内矿区最大地表平均下沉速率为41.69 mm/a,最大下沉量为85.16 mm。截至2017年矿区因采煤造成的沉陷区域面积共10.1 km2,其中沉陷积水区为4.6 km2,非积水区域为5.5km2。选取若干基准点验证沉陷非积水区的提取结果,得到决定系数R2为0.92。利用多源多时相数据,结合多种方法获取矿区沉陷信息,可为煤矿城市生态修复和土地整治复垦提供理论依据,并为今后快速高效监测采煤沉陷区地表形变提供新思路。 展开更多

关键词 高潜水位煤矿区 地表沉陷 水体信息提取 增强型改进归一化水体指数 小基线集技术

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