基于InSAR的礦區(qū)地表形變監(jiān)測研究.pdf

1、礦產(chǎn)資源過度開采會造成地質(zhì)環(huán)境破壞甚至引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害,如采空區(qū)地面塌陷、地裂縫、滑坡和泥石流等,對國家和人民的生命財產(chǎn)造成了嚴重的威脅。合成孔徑干涉雷達技術(shù)(Interferometric Synthetic
　　 Aperture Radar,InSAR)是近年來發(fā)展起來的一種監(jiān)測地表形變的手段,能夠?qū)ρ芯繀^(qū)域進行全天候、無接觸式、面狀的、厘米甚至毫米級的形變監(jiān)測。本文探索研究合成孔徑雷達差分干涉測量(DifferentialI

2、nterferometric Synthetic Aperture Radar,DInSAR)技術(shù)和小基線集(Small-baseline Subset,SBAS)技術(shù)對礦區(qū)進行形變監(jiān)測的理論和方法。
　　 論文主要圍繞應(yīng)用InSAR技術(shù)監(jiān)測礦區(qū)沉降的方法展開研究。針對礦區(qū)干涉圖表現(xiàn)出的嚴重失相關(guān)噪聲,提出一種基于最優(yōu)化融合的InSAR干涉圖自適應(yīng)濾波方法,在去除噪聲的同時,能夠較好地保留干涉圖的相位信息,提高InSAR監(jiān)測的精

3、度；結(jié)合研究區(qū)域SAR數(shù)據(jù)量小的特點,采用小基線集技術(shù)(SBAS)進行時序分析,獲取了研究區(qū)域形變場序列,提高InSAR監(jiān)測的可靠性和時間分辨率。主要研究工作包括:
　　 1)提出基于最優(yōu)化融合的InSAR干涉圖自適應(yīng)濾波算法
　　 由于干涉圖濾波中噪聲去除與信息保持之間存在矛盾,本文研究了在抑制干涉圖噪聲的同時,能夠較好地保留干涉圖的邊緣和條紋信息的高保真濾波算法。將干涉圖相干性引入干涉圖空域濾波,采用最優(yōu)化融合和線性

4、方向窗口的方法,提出基于最優(yōu)化融合的InSAR干涉圖自適應(yīng)濾波算法。采用模擬數(shù)據(jù)和真實干涉圖數(shù)據(jù)對新濾波算法的效果進行驗證。
　　 2)采用L波段PALSAR數(shù)據(jù)和DInSAR的方法獲取礦區(qū)形變場
　　 采用DInSAR的方法,對獲取的冷水江礦區(qū)日本ALOS衛(wèi)星PALSAR數(shù)據(jù)進行干涉測量,提取該地區(qū)不同時間間隔的形變場。
　　 3)采用SBAS技術(shù)獲取礦區(qū)形變場和沉降時序圖
　　 對冷水江地區(qū)的9景SA