D-InSAR技术在神东矿区开采沉陷监测中的应用

发布时间：2017-06-13 15:17

  本文关键词：D-InSAR技术在神东矿区开采沉陷监测中的应用，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：神东矿区煤炭资源赋存丰富,煤层埋藏相对较浅,煤质优良,地质条件简单,易于实施高强度开采。高强度煤炭开采引起的地表破坏导致生态环境恶化,严重制约了矿区的可持续发展,因此,研究西北地区的矿区地表开采沉陷问题具有重大的现实意义。目前,高强度开采地表沉陷问题研究较少,地表破坏机理及特征情况无法掌握。论文主要基于D-InSAR技术对神东矿区开采沉陷进行监测研究,获取相关的开采沉陷资料。采用D-InSAR二轨法进行差分干涉测量,获取矿区形变场,建立长时序干涉形变系列图。论文主要研究工作包括:首先,论文总结了D-InSAR技术在矿区开采沉陷监测中应用的国内外研究现状及存在的一些问题,介绍了D-InSAR技术应用于变形监测的工作原理、主要测量误差以及常用的差分干涉测量方法。其次,提出适合本次试验的数据处理方法。分别对加拿大RADARSAT-2卫星数据和欧空局ENVISAT ASAR历年存档数据进行处理,得到各影像获取时刻的沉降时序图,结果显示RADARSAT-2卫星数据对矿区地表沉陷的监测能力强于ENVISAT ASAR数据。对RADARSAT-2卫星数据处理结果进行解译,得到神东矿区在2012年各个监测时期内的沉陷面积及沉陷区个数,最终统计出神东矿区在2012年的沉陷总面积及沉陷区总个数。最后,以神东矿区刘巧试验区为例,获得多个剖面的动态下沉图,计算出刘巧试验区2012年工作面最大推进速度,符合神东矿区高强度开采特征。对2012年刘巧试验区下沉影响范围的演变趋势进行分析,并绘制出了不同位置地表点的下沉速度曲线和累计下沉曲线。由于受D-InSAR干涉范围所限,D-InSAR技术还难以对沉陷盆地内进行定量监测。
【关键词】：D-InSAR技术 数据处理 高强度开采 沉陷监测 动态下沉
【学位授予单位】：河南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TD327
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 绪论10-18
• 1.1 研究目的与意义10-11
• 1.2 国内外研究进展11-16
• 1.2.1 D-InSAR技术的发展12-13
• 1.2.2 高强度开采研究现状13-14
• 1.2.3 D-InSAR技术在开采沉陷监测中的应用及存在的问题14-16
• 1.3 研究目的及主要内容16-18
• 1.3.1 研究目的16-17
• 1.3.2 研究主要内容17-18
• 2 D-InSAR测量技术基础18-28
• 2.1 引言18
• 2.2 InSAR/D-InSAR技术进行形变监测的原理18-23
• 2.2.1 InSAR技术形变监测工作原理18-22
• 2.2.2 D-InSAR技术形变监测工作原理22-23
• 2.3 D-InSAR测量技术误差源分析23-24
• 2.4 D-InSAR技术测量方法介绍24-27
• 2.5 小结27-28
• 3 神东矿区开采沉陷卫星监测数据及其处理28-58
• 3.1 研究区概况28-29
• 3.2 数据收集29-32
• 3.2.1 加拿大RADARSAT-2 卫星数据29-30
• 3.2.2 ENVISAT ASAR数据30-32
• 3.2.3 SRTM DEM数据32
• 3.3 数据处理32-44
• 3.3.1 软件平台32-33
• 3.3.2 RADARSAT-2 数据处理33-37
• 3.3.3 ENVISAT ASAR数据处理37-44
• 3.4 形变区处理分析44-57
• 3.5 小结57-58
• 4 神东矿区刘巧试验区地表动态下沉分析58-76
• 4.1 刘巧试验区概况及剖面线布设58-62
• 4.1.1 刘巧试验区范围58-59
• 4.1.2 剖面线布设59-62
• 4.2 剖面线结果分析62-70
• 4.2.1 1~#、5~#、6~#剖面线结果分析62-68
• 4.2.2 2~#、3~#剖面线结果分析68-69
• 4.2.3 4~#、7~#剖面线结果分析69-70
• 4.3 矿区下沉影响范围演变趋势70-72
• 4.4 地表点沉陷情况分析72-75
• 4.5 小结75-76
• 5 结论与展望76-78
• 5.1 结论76
• 5.2 存在问题及展望76-78
• 参考文献78-82
• 作者简历82-83
• 学位论文数据集83

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