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基于鲁棒M估计协方差矩阵相位优化的DSInSAR矿区形变监测研究 被引量:3
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作者 曾祥凯 孙凤娜 +2 位作者 陈东兴 段文再 滕文龙 《中国矿业》 北大核心 2024年第3期142-151,共10页
针对时序干涉合成孔径雷达(Interferometric Synthetic Aperture Radar,InSAR)技术在矿区所处区域内耕地、裸地等自然地表地物上无法识别有效监测点信息,致使矿区地表形变信息不足及形变解译困难等问题,提出一种基于鲁棒M估计协方差矩... 针对时序干涉合成孔径雷达(Interferometric Synthetic Aperture Radar,InSAR)技术在矿区所处区域内耕地、裸地等自然地表地物上无法识别有效监测点信息,致使矿区地表形变信息不足及形变解译困难等问题,提出一种基于鲁棒M估计协方差矩阵特征值分解相位优化的DSInSAR技术,并基于34景Sentinel-1A影像获取了霄云煤矿2022年的地表时序形变。推导基于鲁棒M估计协方差矩阵估计公式,提高对样本异常值及异质像素的鲁棒性,开展基于鲁棒M估计协方差矩阵特征值分解的相位优化处理,分析了上述优化模型与通用相位优化模型的相似性,最终通过对优化估计相位开展相位信息解译处理来获取最终的形变信息。实验结果表明:基于鲁棒M估计协方差矩阵特征值分解相位优化的DSInSAR技术较常规SBAS技术及基于最大似然估计协方差矩阵的DSInSAR技术在监测点密度上分别提高了约11.4倍、0.2倍,且与水准数据对比具有最小的均方根误差,约22 mm;此外,霄云煤矿共包含三个主要形变场,其地表沉降的时序变化呈现出较显著的非线性趋势,煤矿内地表的视线向最大沉降量约418 mm。研究成果为矿区地表形变规律反演及矿区灾害防控提供重要数据支撑。 展开更多
关键词 DSInSAR技术 鲁棒协方差矩阵 特征值分解 相位优化 矿区形变监测
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基于无迹卡尔曼滤波稀疏相位解缠的矿区大梯度形变监测方法
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作者 孙凤娜 曾祥凯 +3 位作者 卢晓光 李志 苏斐然 李世金 《中国矿业》 北大核心 2024年第11期105-112,共8页
基于稳定点目标的时序干涉合成孔径雷达(Interferometric Synthetic Aperture Radar,InSAR)技术是现阶段矿区广域高精度地表形变监测的重要手段。然而,在矿区大梯度形变区域,InSAR稀疏相位解缠仍面临解缠精度低、可靠性差的难题,严重制... 基于稳定点目标的时序干涉合成孔径雷达(Interferometric Synthetic Aperture Radar,InSAR)技术是现阶段矿区广域高精度地表形变监测的重要手段。然而,在矿区大梯度形变区域,InSAR稀疏相位解缠仍面临解缠精度低、可靠性差的难题,严重制约了矿区地表形变监测精度,针对于此,提出了一种基于无迹卡尔曼滤波稀疏相位解缠的矿区大梯度形变监测方法,并开展了口孜东矿区地表大梯度形变监测分析。该方法综合干涉相位复数稀疏特性,构建了基于vonKarman自协方差函数的Kriging稀疏干涉相位格网化插值策略,结合无迹卡尔曼滤波相位解缠技术,提出了基于Kriging插值的无迹卡尔曼滤波稀疏相位解缠方法,实现了口孜东矿区地表大梯度形变信息的精准解译。实验结果表明:提出方法可有效恢复矿区大梯度变化处的形变相位信息,较传统稀疏相位解缠方法具有更高的解缠精度及可靠性,且与相近时段水准数据对比仅存在约14 mm的均方根误差,具有相对最高的形变监测精度;此外,口孜东矿区内形变场范围近似沿140502工作面分布,36 d间隔内卫星雷达视线向最大沉降量高达135mm。研究成果为矿区大梯度地表形变的高精度监测提供了有效技术方案,可为矿区地质灾害防治提供重要数据依据。 展开更多
关键词 INSAR 稀疏相位解缠 KRIGING插值 无迹卡尔曼滤波 矿区大梯度形变监测
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基于单轨道InSAR的矿区地表三维形变监测研究
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作者 姜志伟 常英豪 +1 位作者 孔晓岚 李高峰 《河南科技》 2023年第16期106-109,共4页
【目的】基于单轨道InSAR进行长时序地表三维形变监测,解决时空失相干问题,分析总结研究区域的沉降规律。【方法】采用时序D-InSAR和概率积分模型融合方法对红庆河煤矿的长时序地表形变进行监测,获取地表三维形变进行分析。【结果】融... 【目的】基于单轨道InSAR进行长时序地表三维形变监测,解决时空失相干问题,分析总结研究区域的沉降规律。【方法】采用时序D-InSAR和概率积分模型融合方法对红庆河煤矿的长时序地表形变进行监测,获取地表三维形变进行分析。【结果】融合方法解算的三维形变与实测数据较为一致,融合方法垂直向、东西向及南北向的精度分别为0.100 m、0.018 m、0.025 m。【结论】大梯度形变引起的失相干引起问题得到解决,融合方法对三维形变的监测精度均有提高;红庆河煤矿沉降影响范围沿工作面开采方向减小;东西、南北向形变在工作面呈对称分布。 展开更多
关键词 D-INSAR 矿区形变监测 三维形变 概率积分法模型
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Land deformation monitoring in mining area with PPP-AR 被引量:5
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作者 Hu Hong Gao Jingxiang Yao Yifei 《International Journal of Mining Science and Technology》 SCIE EI 2014年第2期207-212,共6页
The mining area deformation monitoring theory and method using precise point positioning (PPP) ambi- guity resolution (AR) were studied, and an ambiguity fixing model with satellite and receiver combina- tion phas... The mining area deformation monitoring theory and method using precise point positioning (PPP) ambi- guity resolution (AR) were studied, and an ambiguity fixing model with satellite and receiver combina- tion phase delay (CPD) was proposed for zero-differenced PPP ambiguity fixing and its corresponding formula derivation was given. The data processing results for I h at six IGS stations in China show that 93% of ambiguities can be fixed within 10 min and all ambiguities can be fixed within 15 min. After ambi- guity fixing, the positioning accuracy is improved by more than 85% in the E and N directions, with abso- lute positioning accuracy reaching millimeter level, and it was improved by 70% in the U direction, reaching centimeter level; the proposed zero-differenced ambiguity fixing model can effectively improve the convergence rate and positioning accuracy in PPP. Data monitoring continuously conducted for half a year at four COPS stations of Shanxi China Coal Pingshuo Group validated the feasibility of using PPP in mining area deformation monitoring. 展开更多
关键词 Deformation monitoring precise point positioning Ambiguity Combination phase delay (CPD) Ionosphere-free combination
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