基于单视线向D-InSAR技术的开采沉陷监测方法研究

发布时间：2021-05-07 15:14

　　合成孔径雷达差分干涉测量技术（D-InSAR）作为矿区采动地表变形监测的一种重要方法,凭借其全天候、全天时、强大的透能力、以及快速获取实时、高精度、大面积沉陷盆地范围形变场等优势,弥补传统技术监测矿区沉陷的不足,为国内外学者研究矿区开采沉陷时空变化规律提供十分重要帮助。然而传统单视线向D-InSAR技术仅能获取视线向（LOS,Line of Sight）变形值,其监测结果不能反映真实三维地表形变,容易造成对地表形变监测信息的误判或漏判,严重制约D-InSAR技术在矿山变形监测中的推广及应用。针对此问题,本文融合单视线向D-InSAR成像原理与矿山开采沉陷预计理论,开展了基于单视线向D-InSAR的矿山地表移动与变形监测方法研究。取得主要成果如下:（1）分析研究了当前矿山InSAR监测的国内研究现状。文献研究表明,目前基于SAR的矿山变形监测技术在广适应开采沉陷监测模型、全部概率积分预计参数反演方法、开采沉陷大变形梯度监测理论等方面存在明显不足,严重制约了InSAR技术在矿山变形监测领域的推广和应用。针对上述不足,本文聚焦“基于单视线向的矿山开采监测方法”为研究内容,制定了详细研究方案和... 

【文章来源】：安徽理工大学安徽省

【文章页数】：115 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 开采沉陷InSAR监测国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 InSAR开采沉陷监测存在的问题
    1.4 研究内容及方案
        1.4.1 主要研究内容
        1.4.2 论文结构安排
    1.5 本章小结
2 矿山开采沉陷InSAR监测方法
    2.1 单对InSAR变形监测理论
        2.1.1 InSAR技术原理
        2.1.2 D-InSAR技术原理
    2.2 D-InSAR开采沉陷监测实验
        2.2.1 实验区概况
        2.2.2 实验数据
        2.2.3 数据处理
        2.2.4 实验结果
    2.3 InSAR三维形变估计方法及矿山应用存在问题
        2.3.1 单视线向D-InSAR三维变形提取方法
        2.3.2 解算三维变形相关模型
    2.4 本章小结
3 基于单视线向D-InSAR的采动地表三维变形监测方法
    3.1 开采沉陷静态预计理论
    3.2 基于单视线向D-InSAR的采动地表三维变形监测方法
        3.2.1 研究思路
        3.2.2 基于单视线向D-InSAR的倾斜煤层开采三维变形估计模型
    3.3 模拟实验
        3.3.1 模拟数据
        3.3.2 三维位移场估计
        3.3.3 精度分析
    3.4 工程应用
        3.4.1 实验数据
        3.4.2 开采沉陷移动与变形估计
        3.4.3 工作面超前影响分析
    3.5 本章小结
4 基于单视线向D-InSAR的概率积分参数模拟退火反演方法
    4.1 模拟退火算法
        4.1.1 模拟退火算法物理基础
        4.1.2 模拟退火算法结构与数学模型
    4.2 模拟退火法概率积分参数求取模型的构建
    4.3 模拟实验
        4.3.1 求参实验及结果分析
        4.3.2 抗差性能分析
    4.4 工程应用
        4.4.1 研究区概况及雷达影像
        4.4.2 工作面概率积分参数反演
    4.5 本章小结
5 结论与展望
    5.1 主要结论
    5.2 研究展望
参考文献
致谢
作者简介


【参考文献】：
期刊论文
[1]Upward surface movement above deep coal mines after closure and flooding of underground workings[J]. André Vervoort,Pierre-Yves Declercq.  International Journal of Mining Science and Technology. 2018(01)
[2]矿区地表沉陷的D-InSAR监测方法[J]. 李楠,王磊,池深深,魏涛,吕挑.  金属矿山. 2017(10)
[3]基于D-InSAR LOS向变形的开采沉陷预计参数反演方法研究[J]. 王磊,张鲜妮,陈元非,查剑锋.  中国矿业大学学报. 2017(05)
[4]融合D-InSAR和Offset-tracking技术的矿区沉降信息提取[J]. 刘沂轩,杨俊凯,范洪冬,杜珍应,曹久立.  河南理工大学学报(自然科学版). 2017(05)
[5]基于InSAR时序形变的矿区全盆地沉降时空演化规律分析[J]. 杨泽发,易辉伟,朱建军,李志伟,苏军明,刘奇.  中国有色金属学报. 2016(07)
[6]基于InSAR与多源数据的三维形变场获取研究与应用[J]. 郭利民.  国际地震动态. 2015(08)
[7]基于D-InSAR技术和SVR算法的开采沉陷监测与预计[J]. 陈炳乾,邓喀中,范洪冬.  中国矿业大学学报. 2014(05)
[8]煤矿采动与地震耦合作用下建筑物灾变分析[J]. 刘书贤,魏晓刚,张弛,麻凤海.  中国矿业大学学报. 2013(04)
[9]急倾斜多煤层开采地表沉陷分区与围岩破坏机理——以木城涧煤矿大台井为例[J]. 阎跃观,戴华阳,王忠武,景胜强,陈宏忠.  中国矿业大学学报. 2013(04)
[10]基于相干目标短基线InSAR的矿业城市地面沉降监测研究[J]. 张学东,葛大庆,吴立新,张玲,王艳,郭小方,李曼,余小红.  煤炭学报. 2012(10)

博士论文
[1]基于现代测量平差的InSAR三维形变估计理论与方法[D]. 胡俊.中南大学 2013
[2]工矿区地表沉陷D-InSAR监测模式与关键技术研究[D]. 张学东.中国矿业大学(北京) 2012
[3]基于D-InSAR技术监测云驾岭煤矿区开采沉陷的应用研究[D]. 闫大鹏.中国地质大学（北京） 2011
[4]基于多视线向DInSAR技术的三维同震形变场解算方法研究及应用[D]. 洪顺英.中国地震局地质研究所 2010

硕士论文
[1]基于偏移追踪法的D-InSAR矿区形变监测技术[D]. 姚丹丹.中国矿业大学 2016
[2]InSAR技术在淮南矿区地面沉陷监测中的应用[D]. 孙晓玲.中国地质大学(北京) 2012
[3]基于InSAR的伊朗BAM地震形变场获取和震源参数确定[D]. 佟国功.中南大学 2008
[4]粒子群—模拟退火融合算法及其在函数优化中的应用[D]. 韩小雷.武汉理工大学 2008
[5]模拟退火算法的原理及算法在优化问题上的应用[D]. 庞峰.吉林大学 2006
[6]Hopfield神经网络及其在经济负荷分配问题中的应用[D]. 周明.武汉大学 2005



本文编号：3173615