基于SBAS的矿区地质灾害隐患点筛查与安全性评价方法研究

发布时间：2020-10-14 15:27

　　 地下煤炭资源开发引发的地裂缝、地面塌陷、地面沉降等地质灾害,对矿区内建筑、道路及生态环境等造成损坏,制约了矿业城市的经济社会发展。因此,全面排查矿区地质灾害隐患点,了解和掌握地质灾害范围、发育程度、安全性等信息,对矿区地质灾害防治和经济可持续发展具有重要意义。本文以SAR为数据源,利用SBAS-InSAR技术对焦作矿区地表形变信息提取方法进行研究,提出并建立了地裂缝、地面塌陷、地面沉降等地质灾害隐患点筛查的技术方法,构建了地质灾害安全性评价指标,并基于模糊综合评价方法对研究区地质灾害安全性做整体评估。主要工作如下:(1)SBAS-InSAR技术如何选择相干性高的干涉组合以及如何准确选择GCP点是提高监测精度的关键。本文提出基于回归分析方法,建立相干性与时间基线、空间基线、多普勒频移的关联关系,筛选出最优的干涉组合,提出设定沉降阈值筛选PS点作为备选GCP点的方法。(2)根据地质灾害对不同地物的影响程度不同,以高分一号为数据源采用遥感解译的方法提取各主要地物,并将分类结果与地面沉降结果叠加分析,分类别设定阈值,提取地质灾害隐患点。得到地质灾害点,高层建筑一处、低层建筑三处;地质灾害隐患点,高层建筑两处、低层建筑三处、公路7.2km、铁路3.9km。(3)依据研究区地面塌陷和地裂缝的特点,采用遥感影像解译的方法提取地面塌陷四处,并提出构造沉降坡度图识别地裂缝的方法,监测到地裂缝一处。(4)本文提出以地面沉降、地面塌陷、地裂缝、地表覆被、地面坡度、矿井分布作为评价因子,采用层次分析的方法设定权重,利用模糊综合评价的方法对焦作市矿区地质灾害安全性做了格网型评价,得到焦作矿区地质灾害高易发程度在东北方和中西方,高易发程度占4.6%,较高易发程度占6.6%合计为11.2%,是需要重点防治的区域,对矿区防灾减灾及科学发展具有重要的实用价值。
【学位单位】：河南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：P694
【部分图文】：

Tab.3-1 SAR data basic parameter information影像序号 数据获取时间 极化方式 分辨率0 20150411 VV,VH 5×20m1 20150529 VV,VH 5×20m2 20150716 VV,VH 5×20m3 20150902 VV,VH 5×20m4 20151113 VV,VH 5×20m5 20151231 VV,VN 5×20m6 20160217 VV,VH 5×20m7 20160405 VV,VH 5×20m8 20160523 VV,VH 5×20m9 20161002 VV,VH 5×20m10 20161201 VV,VH 5×20m11 20170130 VV,VH 5×20m12 20170307 VV,VH 5×20m13 20170506 VV,VH 5×20m14 20170623 VV,VH 5×20m15 20170810 VV,VH 5×20m

不能设定合理的阈值，造成干涉对的冗余或者缺失，最终会造成某些干涉对相干性差，高相干点的个数不能满足反演的精度要求，对后续的形变速率和时序形变量反演引入误差，本文提出一种基于回归分析原理，对时间基线、空间基线、多普勒频移基线和干涉对相干性之间关系定量的计算，筛除不合格的干涉对，提高数据处理效率和反演精度。3.3.1 基于回归分析的干涉对筛选算法回归分析是一种定量确定两个或两个以上变量间相互依赖关系的统计方法。本文采用回归分析确定时间基线、空间基线、多普勒频移与干涉对相干性即高相干点个数的定量关系。对于高相干点的提取，本文采用相干系数法提取。如图 3-3 所示 a、b、c 分别是相干系数为大于 0.5，大于 0.6，和大于等于 0.68 的高相干点图，由图 3-3 可知，当相干系数小于 0.68 时会有许多噪声点，在反演的过程中用到的是相对稳定点，所以本文提取出相干系数大于 0.68 的点作为高相干点。

表 3-2 干涉对原始数据和归一化后结果ab.3-2 Interference to original data and normalization res时间基线多普勒频移高相干点归一化空间基线 时间基线 多普 48 6.01 211490 0.7676 0.0563 0.196 7.13 196449 0.0948 0.1127 0.2144 14.71 181486 0.3104 0.1690 0.4216 5.04 182859 0.0370 0.2535 0.1264 1.02 202118 0.4919 0.3096 0.0312 16.22 189077 0.3258 0.3662 0.5360 4.44 185651 0.4037 0.4225 0.1… … … … … …48 10.52 228025 0.0428 0.0563 0.3失相干和多普勒频移失相干的公式(2.37)和(2.39)相关，多普勒频移与相干性呈线性负相关，时间所以做时间基线与高相干点的散点图如图 3-4 所示
【参考文献】

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本文编号：2840847