基于PS-InSAR技术的地表形变过程研究
发布时间：2022-12-23 02:12
最近几年,由地表形变过程引发的灾害性事件多发,对人类社会生活、财产安全以及城市基础设施建设都产生了重大的影响。因此,地表形变过程的研究逐渐受到人们的关注。本文采用了 PS-InSAR方法研究了朱仙庄煤矿及合肥地区的地表形变过程,具体内容和结果如下:（1）针对朱仙庄煤矿,本文主要采用了 PS-InSAR技术对该地区由帷幕注浆工程导致的地表形变进行了分析。我们收集了 2017年5月至2018年12月的45景Sentinel-1A卫星升轨SAR数据,并使用了 StaMPS方法和干涉图叠加方法获得了朱仙庄煤矿及其周围地区的地表形变平均速率图。结果表明,在宿州市附近,InSAR的沉降速率约为10mm/yr。在朱仙庄煤矿附近,采煤区的形变并不明显,但其东部存在一个圆形的塌陷区,直径约为5.5km。基于现场勘查结果及其附近PS点的时间序列结果来看,三个位于圆形塌陷区域内的PS点的形变过程均在同一时段发生剧烈变化,且该变化时段与地下水位的下降时段一致,表明地面形变与地下水位变化之间存在因果关系。因此,我们认为圆形塌陷区可能是由朱仙庄煤矿的突水控制引起的。尽管朱仙庄煤矿的采煤区形变很小,但地面塌陷的风险...
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 InSAR技术研究概况
1.2.1 国外研究概况
1.2.2 国内研究现状
1.3 研究内容及论文结构
第2章 理论背景
2.1 SAR系统概述
2.1.1 发展简介
2.1.2 成像原理
2.1.3 成像模式
2.2 InSAR基本原理及误差分析
2.2.1 基本原理
2.2.2 数据处理
2.2.3 误差分析
2.3 PS-InSAR监测地表形变原理
2.3.1 永久性散射体方法
2.3.2 小基线集方法
2.3.3 点目标分析方法
2.3.4 StaMPS方法
2.4 本章小节
第3章 朱仙庄矿区地表形变过程研究
3.1 研究区域概况及数据简介
3.1.1 研究区域概况
3.1.2 数据简介
3.2 形变监测结果分析
3.2.1 InSAR平均形变速率图
3.2.2 现场勘察结果及PS点时间序列分析
3.3 讨论
3.3.1 地面沉降与突水控制间的联系
3.3.2 地面形变机制
3.4 本章小结
第4章 合肥地区地表形变过程研究
4.1 研究区域概况及数据简介
4.1.1 研究区域概况
4.1.2 数据简介
4.2 形变监测结果分析
4.2.1 InSAR平均形变速率图
4.2.2 断裂参数反演
4.3 讨论
4.4 本章小结
第5章 总结
参考文献
附录A 地表形变模拟方法
A.1 基于含水层系统弹性响应的地表形变模拟
A.2 基于一维土壤固结理论的地表形变模拟
附录B 断裂参数反演方法
B.1 贝叶斯反演
B.2 协方差矩阵的估算
B.3 观测数据降采样
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]郯庐断裂带中南段闭锁特征与地震危险性分析[J]. 李腊月,李玉江,张风霜,陈长云,尹海权,贾玥. 地质学报. 2020(02)
[2]郯庐断裂带西山驿岩体构造变形分析[J]. 李振伟,宋传中,李加好,王微,王阳阳,任升莲,李海龙,袁芳,韩旭,兰瑞烜. 地质论评. 2019(02)
[3]StaMPS-MTI技术在上海市地面沉降监测中的应用[J]. 郑坤,聂运菊,罗跃,李永飞. 江西科学. 2019(01)
[4]郯庐断裂带中南段断层形变累积率长期变化特征[J]. 曹志磊,周琼,鲍玉静,孙军,葛计划,于磊. 国际地震动态. 2018(12)
[5]利用高分辨率TerraSAR-X影像监测唐山矿地面沉降[J]. 张晓博,赵学胜,葛大庆,刘斌,张玲,王艳,李曼. 大地测量与地球动力学. 2017(05)
[6]GPS揭示的郯庐断裂带中南段闭锁及滑动亏损[J]. 李彦川,单新建,宋小刚,姜宇,甘卫军,屈春燕,王振杰. 地球物理学报. 2016(11)
[7]安徽及周边地区断层水准变化特征研究[J]. 王雪莹,李杰,郑海刚,李军辉,何康,陶月潮. 防灾科技学院学报. 2015(02)
[8]利用块体-位错模型反演华北地区块体运动和断裂活动[J]. 朱泽,孟国杰,苏小宁,金红林,胡新康,Ge Linlin. 大地测量与地球动力学. 2014(04)
[9]基于PSInSAR技术的长白山天池火山形变监测[J]. 唐攀攀,单新建,王长林. 地震地质. 2014(01)
[10]利用GPS资料研究郯庐带现今运动及变形状态[J]. 刘晓霞,江在森,武艳强. 地震. 2012(04)
博士论文
[1]基于时序SAR影像的地下资源开采导致的地表形变监测方法与应用[D]. 盛耀彬.中国矿业大学 2011
[2]InSAR形变测量及其在地震学中应用的研究[D]. 查显杰.中国科学技术大学 2007
硕士论文
[1]InSAR技术在地表形变监测中的应用[D]. 赵佳曼.南京大学 2019
[2]基于时序InSAR技术的常州市地表形变反演研究[D]. 种亚辉.南京大学 2019
[3]Sentinel-1A数据DInSAR地表形变监测研究与实践[D]. 白泽朝.解放军信息工程大学 2017
[4]基于D-InSAR技术和MAI技术加权获取巴姆三维地震同震形变场[D]. 王洪友.中国地质大学（北京） 2014
本文编号：3724501
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 InSAR技术研究概况
1.2.1 国外研究概况
1.2.2 国内研究现状
1.3 研究内容及论文结构
第2章 理论背景
2.1 SAR系统概述
2.1.1 发展简介
2.1.2 成像原理
2.1.3 成像模式
2.2 InSAR基本原理及误差分析
2.2.1 基本原理
2.2.2 数据处理
2.2.3 误差分析
2.3 PS-InSAR监测地表形变原理
2.3.1 永久性散射体方法
2.3.2 小基线集方法
2.3.3 点目标分析方法
2.3.4 StaMPS方法
2.4 本章小节
第3章 朱仙庄矿区地表形变过程研究
3.1 研究区域概况及数据简介
3.1.1 研究区域概况
3.1.2 数据简介
3.2 形变监测结果分析
3.2.1 InSAR平均形变速率图
3.2.2 现场勘察结果及PS点时间序列分析
3.3 讨论
3.3.1 地面沉降与突水控制间的联系
3.3.2 地面形变机制
3.4 本章小结
第4章 合肥地区地表形变过程研究
4.1 研究区域概况及数据简介
4.1.1 研究区域概况
4.1.2 数据简介
4.2 形变监测结果分析
4.2.1 InSAR平均形变速率图
4.2.2 断裂参数反演
4.3 讨论
4.4 本章小结
第5章 总结
参考文献
附录A 地表形变模拟方法
A.1 基于含水层系统弹性响应的地表形变模拟
A.2 基于一维土壤固结理论的地表形变模拟
附录B 断裂参数反演方法
B.1 贝叶斯反演
B.2 协方差矩阵的估算
B.3 观测数据降采样
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]郯庐断裂带中南段闭锁特征与地震危险性分析[J]. 李腊月,李玉江,张风霜,陈长云,尹海权,贾玥. 地质学报. 2020(02)
[2]郯庐断裂带西山驿岩体构造变形分析[J]. 李振伟,宋传中,李加好,王微,王阳阳,任升莲,李海龙,袁芳,韩旭,兰瑞烜. 地质论评. 2019(02)
[3]StaMPS-MTI技术在上海市地面沉降监测中的应用[J]. 郑坤,聂运菊,罗跃,李永飞. 江西科学. 2019(01)
[4]郯庐断裂带中南段断层形变累积率长期变化特征[J]. 曹志磊,周琼,鲍玉静,孙军,葛计划,于磊. 国际地震动态. 2018(12)
[5]利用高分辨率TerraSAR-X影像监测唐山矿地面沉降[J]. 张晓博,赵学胜,葛大庆,刘斌,张玲,王艳,李曼. 大地测量与地球动力学. 2017(05)
[6]GPS揭示的郯庐断裂带中南段闭锁及滑动亏损[J]. 李彦川,单新建,宋小刚,姜宇,甘卫军,屈春燕,王振杰. 地球物理学报. 2016(11)
[7]安徽及周边地区断层水准变化特征研究[J]. 王雪莹,李杰,郑海刚,李军辉,何康,陶月潮. 防灾科技学院学报. 2015(02)
[8]利用块体-位错模型反演华北地区块体运动和断裂活动[J]. 朱泽,孟国杰,苏小宁,金红林,胡新康,Ge Linlin. 大地测量与地球动力学. 2014(04)
[9]基于PSInSAR技术的长白山天池火山形变监测[J]. 唐攀攀,单新建,王长林. 地震地质. 2014(01)
[10]利用GPS资料研究郯庐带现今运动及变形状态[J]. 刘晓霞,江在森,武艳强. 地震. 2012(04)
博士论文
[1]基于时序SAR影像的地下资源开采导致的地表形变监测方法与应用[D]. 盛耀彬.中国矿业大学 2011
[2]InSAR形变测量及其在地震学中应用的研究[D]. 查显杰.中国科学技术大学 2007
硕士论文
[1]InSAR技术在地表形变监测中的应用[D]. 赵佳曼.南京大学 2019
[2]基于时序InSAR技术的常州市地表形变反演研究[D]. 种亚辉.南京大学 2019
[3]Sentinel-1A数据DInSAR地表形变监测研究与实践[D]. 白泽朝.解放军信息工程大学 2017
[4]基于D-InSAR技术和MAI技术加权获取巴姆三维地震同震形变场[D]. 王洪友.中国地质大学（北京） 2014
本文编号：3724501
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