新疆米泉火区多源遥感协同探测与分析
发布时间：2020-12-13 19:21
地下煤火屡治不止,已经成为世界性灾难。其中新疆煤火尤其严重,其火区具有数量多,面积大,新生火区速度快的特点,带来严重环境污染和能源浪费,因此对火区的监测和治理刻不容缓。遥感技术在煤火识别和监测中显现出巨大的潜力,通过利用热红外技术探测火区的温度异常己较为普遍、用InSAR技术探测火区沉降也已引起关注。但在火区热异常提取和沉降信息的精确反演,以及如何利用各遥感技术优势对火区进行协同监测等问题亟需解决。此外因新疆地区煤火不少是由废弃煤矿没有进行有效治理而引发,火区与开采区交错分布,且开采区地表多为低比热容地物,太阳辐射后容易产生高温现象,继而造成较多非煤火导致的沉降和地表高温区域,造成火区的误判。因此为实现研究区煤火的精确识别和动态监测,本文利用多源遥感技术进行协同监测。论文主要进行了以下的研究并取得一些研究成果:（1）利用Landsat 8数据反演地表温度并进行温度异常区提取,经地形校正后的普适性单通道算法在火区温度反演中取得较好效果。为精确提取热异常区,在分析多种提取方法基础上,利用时序自适应梯度检测方法进行研究区的热异常区提取。（2）分析了传统时序InSAR技术在火区监测上效果不好的...
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：106 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
论文的组织结构示意图
InSAR观测几何示意图
技术基本原理192.3.1分布式散射体SAR影像分辨率远大于雷达波长，所以对于任一景SAR影像单个分辨单元内的复数信息都是由多个子散射体回波信号的叠加总和。雷达脉冲信号传播到地面后，经过地物目标的一系列的散射、反射等作用后被雷达天线接收。不同的地物具有不同的散射特性，因此可以根据地物和雷达脉冲相互作用产生散射特性的不同将地物分为两种类型：永久性散射体(PersistentScatterer，PS)与分布式散射体(DistributedScatterers，DS)。图2-2可以清晰反映出不同散射体的后向散射差异以及对应分辨单元内的相位特征。图2-2PS与DS不同回波相位信息示意图Figure2-2SchematicdiagramofPSandDSdifferentphaseinformation假如某一幅影像的像素相位值如图2-2(a)所示，相位值在某一值附近徘徊。那么该像素内仅有一个散射体或者存在占主导类型的子散射体，那么该散射体为永久散射体，也就是上文提到的PS-InSAR提取的PS点。这些散射体失相干的可能性较低且后向散射能量高，可以在长时间序列的影像中保持高相干性，十分利于获得高精度形变信息。但若某一像素分辨单元内有多种散射体且没有占主导地位的散射体，那么它的相位会如图2-2(b)所示，相位值在[-π，π)内随机分布。这类散射体通常称为分布式散射体(DistributedScatterers，DS)，也有部分学者叫做分布式目标(Distributedtarget)。分布式目标通常是那些具有相同的散射特性，但在一个分辨率单元内没有任何散射体的后向散射占统治地位，即水体、裸土、草地等自然地物，多呈面状分布。这些散射体后向散射能量较弱且各分辨单元内的子散射体回波相位容易发生相互干扰。这些散射体相位不稳定，尤其在长时序影像中它们的相位相干性较低，不能满足传统时序InSAR的选点要求，因此在野外地区使用传统时序
【参考文献】：
期刊论文
[1]地下煤火分布及探测技术现状研究[J]. 朱红青,袁杰,赵金龙,朱晓曼. 工业安全与环保. 2019(12)
[2]乌鲁木齐东侧煤火多源遥感融合探测[J]. 刘竞龙,汪云甲,闫世勇,党立波,冯方,李毅. 煤矿安全. 2019(08)
[3]自适应边缘阈值法的煤火探测研究[J]. 李峰,王秋玲,赵玉玲,钱安. 中国矿业. 2019(02)
[4]基于SBAS-InSAR的矿区地表沉降监测与分析[J]. 李达,邓喀中,高晓雄,牛海鹏. 武汉大学学报(信息科学版). 2018(10)
[5]乌达煤田火灾Landsat-8/TIRS遥感动态监测[J]. 史珂,李毅,闫世勇,徐兵. 煤矿安全. 2018(08)
[6]浅谈新疆煤田火区不断发展扩大和新生的原因[J]. 闫军. 陕西煤炭. 2018(02)
[7]新疆煤田火区现状及应对措施[J]. 闫军. 陕西煤炭. 2018(01)
[8]内蒙古乌达煤田煤火治理效果的遥感监测与评估[J]. 李峰,梁汉东,赵小平,白江伟,崔玉坤. 国土资源遥感. 2017(03)
[9]分布式目标反演形变的关键性问题分析与处理[J]. 殷幼松,吴宏安,康永辉,李晓芳. 遥感信息. 2017(02)
[10]矿区煤火遥感监测技术的研究进展[J]. 李峰,梁汉东,王哲,陈洋. 煤矿安全. 2016(12)
博士论文
[1]基于多源星载SAR数据的矿区地面沉降监测研究[D]. 刘茜茜.中国矿业大学 2018
[2]热红外遥感煤火探测方法及煤火变化检测[D]. 杜晓敏.中国矿业大学(北京) 2015
[3]新疆地区煤火燃烧系统热动力特性研究[D]. 曾强.中国矿业大学 2012
硕士论文
[1]融合分布式目标的矿区长时序InSAR地表形变监测[D]. 李毅.中国矿业大学 2019
[2]基于多光谱遥感的煤层自燃对土地资源的影响研究[D]. 李燕.太原理工大学 2014
[3]多尺度热红外遥感数据在煤田火区信息提取中的应用[D]. 姬洪亮.新疆大学 2012
[4]地表热异常遥感温度反演[D]. 刘安涛.吉林大学 2008
本文编号：2915046
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：106 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
论文的组织结构示意图
InSAR观测几何示意图
技术基本原理192.3.1分布式散射体SAR影像分辨率远大于雷达波长，所以对于任一景SAR影像单个分辨单元内的复数信息都是由多个子散射体回波信号的叠加总和。雷达脉冲信号传播到地面后，经过地物目标的一系列的散射、反射等作用后被雷达天线接收。不同的地物具有不同的散射特性，因此可以根据地物和雷达脉冲相互作用产生散射特性的不同将地物分为两种类型：永久性散射体(PersistentScatterer，PS)与分布式散射体(DistributedScatterers，DS)。图2-2可以清晰反映出不同散射体的后向散射差异以及对应分辨单元内的相位特征。图2-2PS与DS不同回波相位信息示意图Figure2-2SchematicdiagramofPSandDSdifferentphaseinformation假如某一幅影像的像素相位值如图2-2(a)所示，相位值在某一值附近徘徊。那么该像素内仅有一个散射体或者存在占主导类型的子散射体，那么该散射体为永久散射体，也就是上文提到的PS-InSAR提取的PS点。这些散射体失相干的可能性较低且后向散射能量高，可以在长时间序列的影像中保持高相干性，十分利于获得高精度形变信息。但若某一像素分辨单元内有多种散射体且没有占主导地位的散射体，那么它的相位会如图2-2(b)所示，相位值在[-π，π)内随机分布。这类散射体通常称为分布式散射体(DistributedScatterers，DS)，也有部分学者叫做分布式目标(Distributedtarget)。分布式目标通常是那些具有相同的散射特性，但在一个分辨率单元内没有任何散射体的后向散射占统治地位，即水体、裸土、草地等自然地物，多呈面状分布。这些散射体后向散射能量较弱且各分辨单元内的子散射体回波相位容易发生相互干扰。这些散射体相位不稳定，尤其在长时序影像中它们的相位相干性较低，不能满足传统时序InSAR的选点要求，因此在野外地区使用传统时序
【参考文献】：
期刊论文
[1]地下煤火分布及探测技术现状研究[J]. 朱红青,袁杰,赵金龙,朱晓曼. 工业安全与环保. 2019(12)
[2]乌鲁木齐东侧煤火多源遥感融合探测[J]. 刘竞龙,汪云甲,闫世勇,党立波,冯方,李毅. 煤矿安全. 2019(08)
[3]自适应边缘阈值法的煤火探测研究[J]. 李峰,王秋玲,赵玉玲,钱安. 中国矿业. 2019(02)
[4]基于SBAS-InSAR的矿区地表沉降监测与分析[J]. 李达,邓喀中,高晓雄,牛海鹏. 武汉大学学报(信息科学版). 2018(10)
[5]乌达煤田火灾Landsat-8/TIRS遥感动态监测[J]. 史珂,李毅,闫世勇,徐兵. 煤矿安全. 2018(08)
[6]浅谈新疆煤田火区不断发展扩大和新生的原因[J]. 闫军. 陕西煤炭. 2018(02)
[7]新疆煤田火区现状及应对措施[J]. 闫军. 陕西煤炭. 2018(01)
[8]内蒙古乌达煤田煤火治理效果的遥感监测与评估[J]. 李峰,梁汉东,赵小平,白江伟,崔玉坤. 国土资源遥感. 2017(03)
[9]分布式目标反演形变的关键性问题分析与处理[J]. 殷幼松,吴宏安,康永辉,李晓芳. 遥感信息. 2017(02)
[10]矿区煤火遥感监测技术的研究进展[J]. 李峰,梁汉东,王哲,陈洋. 煤矿安全. 2016(12)
博士论文
[1]基于多源星载SAR数据的矿区地面沉降监测研究[D]. 刘茜茜.中国矿业大学 2018
[2]热红外遥感煤火探测方法及煤火变化检测[D]. 杜晓敏.中国矿业大学(北京) 2015
[3]新疆地区煤火燃烧系统热动力特性研究[D]. 曾强.中国矿业大学 2012
硕士论文
[1]融合分布式目标的矿区长时序InSAR地表形变监测[D]. 李毅.中国矿业大学 2019
[2]基于多光谱遥感的煤层自燃对土地资源的影响研究[D]. 李燕.太原理工大学 2014
[3]多尺度热红外遥感数据在煤田火区信息提取中的应用[D]. 姬洪亮.新疆大学 2012
[4]地表热异常遥感温度反演[D]. 刘安涛.吉林大学 2008
本文编号：2915046
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