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基于DS-InSAR的蒲河煤矿采空区地表形变监测与开采参数反演
1
作者
敖萌
孙颖
+1 位作者
魏恋欢
张化南
《东北大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第6期866-873,882,共9页
合成孔径雷达干涉测量(InSAR)技术在有植被覆盖的矿区难以识别到足够多的监测点目标,导致形变结果无法反映矿区真实形变特征.采用分布式散射体InSAR分析方法,能够有效提高植被密集区域雷达相干目标数量,从而准确描述矿区形变的时间演化...
合成孔径雷达干涉测量(InSAR)技术在有植被覆盖的矿区难以识别到足够多的监测点目标,导致形变结果无法反映矿区真实形变特征.采用分布式散射体InSAR分析方法,能够有效提高植被密集区域雷达相干目标数量,从而准确描述矿区形变的时间演化规律和空间分布特征.矿区长期高强度开采会引发采空区的地表变形,严重威胁矿区基础设施建设和人员生命财产安全.基于沈阳蒲河煤矿采空区InSAR高精度监测数据,通过地球物理建模反演得到矿区地下关键开采参数,模拟的矿区形变场与InSAR监测结果较为一致,且反演开采参数符合真实开采情况.结合InSAR监测结果与Okada模型反演矿区参数,能够准确描述由采矿造成的采空区地表形变,为科学制定地下开采计划及矿区可持续开发提供重要信息.
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关键词
矿区地面沉降
合成孔径雷达干涉测量
分布式散射体
地球物理建模
形变监测
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职称材料
基于改进MT-InSAR的日兰高铁巨野煤田段沉降监测
被引量：
5
2
作者
祝传广
张继贤
+3 位作者
邓喀中
龙四春
张立亚
吴文豪
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第3期1031-1042,共12页
日兰高铁巨野煤田段农田遍布,合成孔径雷达干涉(InSAR)的时间失相干严重,可用于时序InSAR(MT-InSAR)分析的永久散射体(PS)稀少。将SAR数据限制在失相干影响较弱的10月至次年4月初并联合PS和分布式散射体(DS)有望解决该问题。然而,受限于...
日兰高铁巨野煤田段农田遍布,合成孔径雷达干涉(InSAR)的时间失相干严重,可用于时序InSAR(MT-InSAR)分析的永久散射体(PS)稀少。将SAR数据限制在失相干影响较弱的10月至次年4月初并联合PS和分布式散射体(DS)有望解决该问题。然而,受限于SAR卫星的重访周期,仅采用10月至次年4月初的SAR影像会导致数据量变少。而当SAR数据较少、相干性较低时,难以准确估计协方差矩阵和相干矩阵,使得现有的DS相位估计方法误差较大。为此,提出了一种基于Fisher信息量的DS相位优化估计算法,利用Fisher信息量调节各干涉对的权重,抑制低相干干涉对的影响。通过模拟数据和真实数据验证了算法的可靠性和可行性。另外,构建了联合PS和DS的小基线(SBAS)干涉处理框架,在增加观测方程的同时保证干涉对的相干质量,从而实现形变信息的稳健估计。利用2020年10月至2021年4月间的Sentinel-1 SAR数据获取了日兰高铁巨野煤田段地表沉降,并结合已有的监测资料分析了地表沉降的成因及时空演化信息。研究结果表明:采用上述方法,能够根据10月至次年4月初的少量SAR数据监测高铁沿线沉降情况;日兰高铁巨野煤田段沿线仍在持续沉降,3 km内的平均形变速率集中在-3.5~-0.5 cm/a,与2015—2019年的观测结果一致,未出现加剧现象;巨野煤田段存在可能由断层活化、深层地下水流失等因素间接造成的更大范围地表沉降,并且沉降靠近高铁侧,这一点需引起注意。
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关键词
日兰高铁
沉降监测
分布式散射体
相干矩阵
相位估计
Fisher信息
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职称材料
基于DS-InSAR的矿区铁路线沉陷监测与规律分析
被引量：
10
3
作者
杨嘉威
谭志祥
邓喀中
《煤炭工程》
北大核心
2021年第9期143-148,共6页
为了克服传统测量方法在获得矿区地表变形时成本较高等缺陷,实现矿区开采沉陷高效监测,采用DS-InSAR技术处理覆盖研究区域2018年11月至2019年11月间的30景Sentinel-1A卫星影像,通过最大似然估计迭代优化原始干涉图,并联合图像中的永久...
为了克服传统测量方法在获得矿区地表变形时成本较高等缺陷,实现矿区开采沉陷高效监测,采用DS-InSAR技术处理覆盖研究区域2018年11月至2019年11月间的30景Sentinel-1A卫星影像,通过最大似然估计迭代优化原始干涉图,并联合图像中的永久散射体和分布式散射体两类目标,获得矿区地表及铁路沿线的形变规律。结果表明:采用最大似然估计的DS-InSAR技术能有效优化原始干涉图的相位,克服失相干影响,从而显著提升高相干性像元数量数目与形变解算质量;监测结果显示,矿区铁路在工作面采动期间持续发生形变,最大沉降值为271mm,最大倾斜值为0.82mm/m;根据铁路沿线沉降结果,求得最优概率积分预计参数:q=0.79,tanβ=1.63,s=0,θ_(0)=79°。
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关键词
分布式散射体
永久
散射体
合成孔径雷达干涉测量
铁路下采煤
铁路安全
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职称材料
题名
基于DS-InSAR的蒲河煤矿采空区地表形变监测与开采参数反演
1
作者
敖萌
孙颖
魏恋欢
张化南
机构
东北大学资源与土木工程学院
辽宁省地质矿产调查院有限责任公司
出处
《东北大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第6期866-873,882,共9页
基金
国家自然科学基金资助项目(52304168,42071453)
辽宁省地质灾害风险普查项目(2022020700179)
+2 种基金
核工业北京地质研究院遥感信息与图像分析技术国家重点实验室基金资助项目(6142A01210407)
中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(N2401009)
中欧合作“龙计划”五期项目(58029).
文摘
合成孔径雷达干涉测量(InSAR)技术在有植被覆盖的矿区难以识别到足够多的监测点目标,导致形变结果无法反映矿区真实形变特征.采用分布式散射体InSAR分析方法,能够有效提高植被密集区域雷达相干目标数量,从而准确描述矿区形变的时间演化规律和空间分布特征.矿区长期高强度开采会引发采空区的地表变形,严重威胁矿区基础设施建设和人员生命财产安全.基于沈阳蒲河煤矿采空区InSAR高精度监测数据,通过地球物理建模反演得到矿区地下关键开采参数,模拟的矿区形变场与InSAR监测结果较为一致,且反演开采参数符合真实开采情况.结合InSAR监测结果与Okada模型反演矿区参数,能够准确描述由采矿造成的采空区地表形变,为科学制定地下开采计划及矿区可持续开发提供重要信息.
关键词
矿区地面沉降
合成孔径雷达干涉测量
分布式散射体
地球物理建模
形变监测
Keywords
ground subsidence in mining area
interferometry synthetic aperture radar
distributed scatterer
geophysical modeling
deformation monitoring
分类号
TP722.6 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
P228 [天文地球—大地测量学与测量工程]
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职称材料
题名
基于改进MT-InSAR的日兰高铁巨野煤田段沉降监测
被引量：
5
2
作者
祝传广
张继贤
邓喀中
龙四春
张立亚
吴文豪
机构
湖南科技大学地球科学与空间信息工程学院
湖南科技大学测绘遥感信息工程湖南省重点实验室
国家测绘产品质量检验测试中心
中国矿业大学环境与测绘学院
出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第3期1031-1042,共12页
基金
国家自然科学基金资助项目(41901373,41877283)
湖南省自然科学基金资助项目(2019JJ50190)。
文摘
日兰高铁巨野煤田段农田遍布,合成孔径雷达干涉(InSAR)的时间失相干严重,可用于时序InSAR(MT-InSAR)分析的永久散射体(PS)稀少。将SAR数据限制在失相干影响较弱的10月至次年4月初并联合PS和分布式散射体(DS)有望解决该问题。然而,受限于SAR卫星的重访周期,仅采用10月至次年4月初的SAR影像会导致数据量变少。而当SAR数据较少、相干性较低时,难以准确估计协方差矩阵和相干矩阵,使得现有的DS相位估计方法误差较大。为此,提出了一种基于Fisher信息量的DS相位优化估计算法,利用Fisher信息量调节各干涉对的权重,抑制低相干干涉对的影响。通过模拟数据和真实数据验证了算法的可靠性和可行性。另外,构建了联合PS和DS的小基线(SBAS)干涉处理框架,在增加观测方程的同时保证干涉对的相干质量,从而实现形变信息的稳健估计。利用2020年10月至2021年4月间的Sentinel-1 SAR数据获取了日兰高铁巨野煤田段地表沉降,并结合已有的监测资料分析了地表沉降的成因及时空演化信息。研究结果表明:采用上述方法,能够根据10月至次年4月初的少量SAR数据监测高铁沿线沉降情况;日兰高铁巨野煤田段沿线仍在持续沉降,3 km内的平均形变速率集中在-3.5~-0.5 cm/a,与2015—2019年的观测结果一致,未出现加剧现象;巨野煤田段存在可能由断层活化、深层地下水流失等因素间接造成的更大范围地表沉降,并且沉降靠近高铁侧,这一点需引起注意。
关键词
日兰高铁
沉降监测
分布式散射体
相干矩阵
相位估计
Fisher信息
Keywords
Ri-Lan high-speed railway
subsidence monitoring
distributed scatterers
coherence matrix
phase estimation
fisher information
分类号
TD327 [矿业工程—矿井建设]
TD171 [矿业工程—矿山地质测量]
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职称材料
题名
基于DS-InSAR的矿区铁路线沉陷监测与规律分析
被引量：
10
3
作者
杨嘉威
谭志祥
邓喀中
机构
中国矿业大学环境与测绘学院
出处
《煤炭工程》
北大核心
2021年第9期143-148,共6页
基金
国家自然科学基金项目(51774270)
江苏高校优势学科建设工程资助项目(PAPD)。
文摘
为了克服传统测量方法在获得矿区地表变形时成本较高等缺陷,实现矿区开采沉陷高效监测,采用DS-InSAR技术处理覆盖研究区域2018年11月至2019年11月间的30景Sentinel-1A卫星影像,通过最大似然估计迭代优化原始干涉图,并联合图像中的永久散射体和分布式散射体两类目标,获得矿区地表及铁路沿线的形变规律。结果表明:采用最大似然估计的DS-InSAR技术能有效优化原始干涉图的相位,克服失相干影响,从而显著提升高相干性像元数量数目与形变解算质量;监测结果显示,矿区铁路在工作面采动期间持续发生形变,最大沉降值为271mm,最大倾斜值为0.82mm/m;根据铁路沿线沉降结果,求得最优概率积分预计参数:q=0.79,tanβ=1.63,s=0,θ_(0)=79°。
关键词
分布式散射体
永久
散射体
合成孔径雷达干涉测量
铁路下采煤
铁路安全
Keywords
distributed scatterer
persistent scatterer
interferometric synthetic aperture radar
mining under railway
railway safety
分类号
TD327 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于DS-InSAR的蒲河煤矿采空区地表形变监测与开采参数反演
敖萌
孙颖
魏恋欢
张化南
《东北大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
2
基于改进MT-InSAR的日兰高铁巨野煤田段沉降监测
祝传广
张继贤
邓喀中
龙四春
张立亚
吴文豪
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
5
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下载PDF
职称材料
3
基于DS-InSAR的矿区铁路线沉陷监测与规律分析
杨嘉威
谭志祥
邓喀中
《煤炭工程》
北大核心
2021
10
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职称材料
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