GPS与InSAR结合技术在滑坡监测中的应用

合成孔径雷达干涉测量技术(1nSAR)应用于地面形变监测已经成为地质灾害研究热点。文中分析了InSAR技术在滑坡变形监测中的特点与技术优势,监测中GPS与InSAR的结合能够同时提高监测在空间域与时间域的分辨率;叙述了GPS与InSAR结合技术的理论与方法,说明利用干涉雷达结合GPS技术对滑坡进行监测是可行的,具有十分广阔的应用前景。     

浅析D-InSAR在煤矿开采沉陷监测中的应用

文章通过分析合成孔径雷达差分干涉测量(D-InSAR)技术在矿区的应用,为矿区开采沉陷监测怕进一步研究和应用提供新的技术方法,从而弥补常规沉陷监测技术的不足,为开采沉陷预计等提供更多数据。该文分析了国内外合成孔径雷达干涉测量(InSAR)和D-InSAR技术发展及其在矿区地表沉陷监测中的应用成果和存在的问题,提出一些解决方法,并为实现煤矿区开采沉陷实时动监测等提供技术支持。     

INSAR在地质灾害监测中的应用

文中综述了遥感卫星合成孔径雷达(SAR)干涉测量及差分干涉测量的基本原理.针对近年来国外InSAR在地质灾害监测方面的研究,重点讨论了有限数据条件下低相干地区地表形变监测关键问题.     

西部黄土高原矿区采煤沉陷多源遥感监测技术进展与展望

西部黄土覆盖区是我国重要的煤炭生产基地,地貌及地质采矿条件复杂,黄土层厚度巨大,开采沉陷具有不同于其它矿区的特殊性,地表下沉速度大,起动距偏小,采动裂缝等非连续破坏更为严重,地表沉陷盆地形状和沉陷变形分布特征更为复杂多变。在当前技术条件下开展地表沉陷的高效监测和定量评价仍面临一定困难。近年来,合成孔径雷达干涉测量(InSAR)、无人机摄影测量(UAV photogrammetry)、激光雷达(LiDAR)等多源遥感技术迅速发展,其具备的非接触式观测、大范围覆盖、高时空分辨率等特点,能够实现地表沉陷连续性、动态性和全面性监测,通过多源观测数据的融合处理,可为西部矿区开采沉陷高效监测提供新的技术途径。综述了多源遥感技术在矿区沉陷监测中的应用进展;通过现场试验探索了InSAR、UAV photogrammetry、LiDAR用于黄土高原矿区沉陷监测的实际效果,发现在地貌复杂、地形起伏和植被覆盖及地表大梯度形变条件下,InSAR干涉失相关和大气延迟等各种误差过大;无人机航测影像构建的三维模型受植被和地形影响导致地面模型的高程精度不足;无人机激光扫描受地形坡度、点云密度和地表点水平移动的综合影响...     

InSAR成像原理、工作模式及其发展趋势

合成孔径雷达干涉测量(InSAR)利用SAR复图像中含有的相位信息,通过干涉处理提取目标区域的三维信息,因此可用于制作地形图、生成高精度的DEM,是合成孔径雷达(SAR)遥感技术的新发展。首先介绍InSAR三种工作模式的成像几何原理、各自的应用领域和优缺点,然后以重复轨道干涉测量模式为例,详细推导InSAR成像的基本原理,最后对InSAR技术的发展趋势做了展望。     

基于InSAR技术的煤矿区数字高程模型的建立

合成孔径雷达干涉测量(InSAR)是一种获取矿区数字高程模型(DEM)的新技术。基于煤矿区地表形变的基本特征,在介绍雷达干涉测量高程模型的基础上,叙述了利用InSAR技术建立数字高程模型的方法和过程,并对影响数字高程模型精度的因素进行了定性分析。     

基于时序InSAR的小龙潭矿区地表形变监测预警

采用基于时序InSAR(合成孔径雷达干涉测量)的卫星遥感技术,对小龙潭矿区进行"全覆盖"式的地表形变监测,通过长时段的周期性监测获取地表形变的空间分布、时间序列曲线,结合生产进度、当地天气状况等因素进行边坡滑移的潜在风险分析,从而对可能的滑坡进行研判及预警。实践表明时序InSAR在矿山边坡监测及滑坡预警等方面效果明显,扩展了边坡全面监测与预警预报手段。     

基于多传感器网的露天矿边坡形变监测

基于测量机器人监测、GPS监测及地基微波雷达监测是当前形变监测的主流技术手段,然而现有的应用都没有将3者很好的结合,基于此提出了面向露天矿边坡变形的多传感器自动化监测系统,给出基于多传感器网的矿区形变监测的数据融合及系统方案。通过对多传感器网数据采集及数据融合与应用,可实现雷达数据与测量机器人、GPS数据的矿区形变监测的信息互补,提高监测的实用性。以内蒙古锡林浩特胜利煤田中东部的胜利东2号露天煤矿为例,设计并实现了多传感器网形变监测数据分析,结果表明,多传感器系统能够保证露天矿边坡监测数据在时间上的连续性、空间上的无缝性、结果上的可靠性,为边坡变形分析和预警预报提供了一种解决方案。     

InSAR技术推动地质灾害调查模式创新

正2018年3月9日,中国地质调查局地质力学研究所、国土资源部新构造运动与地质灾害重点实验室在京召开地质灾害InSAR调查监测技术研讨会,旨在搭建地质调查人员了解学习InSAR技术的桥梁,推动InSAR技术的应用发展,提升我国地质灾害的科技防治水平。InSAR即合成孔径雷达干涉,是利用微波合成孔径雷达图像(SAR)数据对地表重复观测形成的微波(1mm~1m)相位差计算地表形变,精度可以     

基于DBD-Net的InSAR矿区开采沉陷盆地检测方法

目前通过合成孔径雷达干涉测量(Interferometric Synthetic Aperture Radar, InSAR)检测开采沉陷盆地主要依靠地下开采资料或人为目视解译,针对这一问题,提出一种针对大范围InSAR干涉图的开采沉陷盆地检测网络(Deformation Basin Detection Network, DBD-Net);同时,为了训练该网络,利用矿区的真实差分干涉图数据和模拟干涉数据建立了开采沉陷盆地样本库,在神东矿区和兖州矿区各选取3幅不同时间基线的差分干涉影像对网络性能进行验证。结果表明：DBD-Net在大范围InSAR干涉图中对开采沉陷盆地的平均检测准确度为81.87%,漏检和误检区域大多是噪声严重污染和特征不明显的区域。     

InSAR技术在滑坡研究中的运用进展

滑坡是频发的破坏性极强的自然灾害,运用合成孔径雷达干涉测量和差分干涉测量技术对滑坡进行研究是近年来国际遥感界的一个研究热点。介绍InSAR和D-InSAR的基本原理和数据处理流程,及近十年来欧洲(主要是法国、意大利、瑞士等国)、加拿大和日本等国学者运用此技术在滑坡灾害调查、动态监测以及空间分析与灾害预测等方面的研究成果,结果表明虽然目前InSAR技术具有一定的局限性,但随着新的技术方法和高空间分辨率数据的大量出现,其运用于滑坡研究具有广阔的前景。总结从数据源、数据处理软件和数据处理人员三个方面中国所面临的挑战。     

基于SBAS-InSAR技术的矿区开采损害鉴定研究

为了实现矿区开采沉陷损害的高效可靠鉴定,以山西东坡煤矿开采井田为研究对象,利用合成孔径雷达干涉测量(InSAR)技术监测分析了该区域矿区开采所引起的地表形变,同时基于概率积分模型预计了该矿区开采移动变形情况,随后利用边界角确定了开采边界,结合实地调查最终确定该井田开采是否会对矿区附近某村庄产生损害影响。结果表明：分析矿区在2007年1月至2019年4月期间InSAR形变监测结果以及预计的地表移动变形发现,该村庄始终处于由边界角确定的开采损害边界以外,同时结合实地调查发现建构筑物未有采动损害迹象。     

基于DInSAR技术的矿山开采沉陷监测研究现状

合成孔径雷达差分干涉测量方法(Differential Interferometric Synthetic Aperture Radar,DIn SAR)作为合成孔径雷达干涉测量(Interferometric Synthetic Aperture Radar,In SAR)方法的进一步发展,由于具有空间分辨率高、全天时、覆盖面积大、成本低等优点,在矿区开采沉陷监测中得到了广泛应用。在对近年来该领域的最新研究成果梳理的基础上,首先对DIn SAR技术的基本原理,数据处理方法(二轨方法、三轨方法、四轨方法)的基本流程,以及相对于精密水准测量、GPS差分测量的优势等进行了分析;然后分别从最大可探测沉降量、卫星重访周期、影像分辨率等3个方面详细讨论了DIn SAR影像数据选择方法;最后就DIn SAR与GPS集成、DIn SAR与GIS集成的应用成果进行评述。得出以下结论:1多时相DIn SAR影像数据、矿山开采平面图、正射影像图、矿山地质水文数据等多源数据的融合,是提高DIn SAR矿山开采沉陷监测精度的有效方法;2加强DIn SAR-GIS矿山开采沉陷监测软件开发,进一步提高两者的集成程度,充分发挥GIS强大的空间分析功能,是下一步基于DIn SAR技术的矿山开采沉陷监测发展的一个方向。上述分析成果对于提高DIn SAR矿山开采沉陷监测精度具有一定的参考价值。     

用于地质灾害评估的遥感新工具和技术

由于精密传感器的不断发展和数字图像处理技术的改进,地球表面遥感在地质学中的应用日益增加.在这里,我们着重于能够为地质灾害调查提供高分辨率数据的新遥感工具和技术.这些包括机载成像系统,如无人机(无人驾驶飞行器)和激光雷达(光探测和测距),以及地球轨道卫星上的新雷达传感器.我们强调先进合成孔径雷达干涉术(InSAR)技术的...     

基于 InSAR 技术的开采沉陷影响边界划定方法

开采沉陷影响边界(沉陷边界)是地表建(构)筑物损害鉴定的重要依据。 传统沉陷边界划定方法大都 依赖于矿区地面实测沉降或地下开采进度等资料,对于缺乏地表实测资料的矿区则难以采用传统方法划定沉陷边 界。 合成孔径雷达干涉测量(InSAR)技术可通过存档的 SAR 影像“回溯”矿区高空间分辨率历史变形信息,为不依赖 矿区实测资料的沉陷边界划定提供了新契机。 然而现有的 InSAR 沉陷边界划定方法通常以忽略地表东西向和南北 方向水平移动的矿区 InSAR 沉降为基础,采用下沉 1 cm 等值线作为阈值划定沉陷边界。 该方法未顾及 InSAR 观测误 差差异,导致其划定的沉陷边界可靠性不高,容易“误导”开采损害鉴定。 为克服该局限,提出了一种全新的基于 InSAR 技术的开采沉陷影响边界划定方法。 首先,仅忽略 InSAR 不敏感的南北向水平移动分量,通过融合升降轨 InSAR 观测值获取矿区历史沉降,提高 InSAR 沉降监测精度;其次,以非形变区监测值为样本自适应评估 InSAR 开采沉陷估 计值的整体精度;然后以不同的置信区间为指标选取等值线阈值,并据此划定矿区沉陷边界;最后通过模拟试验和唐 山某矿区的真实数据试验进行了方法验证。 试验结果表明:以 99%置信区间(约 2. 58 倍 InSAR 沉降标准差)为阈值 划定的 InSAR 沉陷边界与参考边界较为接近。     

InSAR技术提取DEM及其精度分析

DEM数据作为城乡规划管理的重要基础数据,如何更好的获取DEM变得尤为重要。InSAR作为一种测量手段具有全天候、全天时的工作特点和快速、高精度、大区域对地测量的技术优势。该文从合成孔径雷达干涉测量(InSAR)技术的原理出发,讨论了InSAR技术获取DEM的技术流程,并以Bam地区的DEM生成为例,分析评价了DEM的精度,并与SRTM3 DEM的精度进行了比较。结果表明DEM平均中误差为4.08m,无论在精度还是分辨率都要远高于SRTM3 DEM。说明InSAR技术提取DEM是可取的。最后,还对产生系统误差的原因作了详细分析。     

IBIS-M在安家岭煤矿边坡变形监测中的应用

IBIS-M是用于矿山的干涉测量雷达系统,结合步进频率连续波技术(SF-CW)、合成孔径雷达技术(SAR)、干涉测量技术以及永久散射体技术,具有精度高、数据采集间隔短、提前预警等优点。经安太堡露天矿实验证明,可监测到矿坑边帮的微小变形,确定实地变形区域,反映边坡的变形规律。     

顾及相位误差改正的InSAR形变监测研究

利用InSAR监测地表形变时,大气延迟、轨道趋势等相位误差是限制其精度的关键。文中给出了InSAR相位误差改正方法,并以西安地区的差分干涉测量为例,验证了方法的有效性。试验结果显示:InSAR形变结果与GPS的差异的均方根由改正前的24.4 mm/a降至改正后的10.8 mm/a,干涉测量精度提高了约56%。     

InSAR技术在地形测绘中的应用

文中主要阐述了InSAR干涉雷达技术在地形测绘中的一些应用。首先介绍了InSAR干涉测量技术、差分干涉测量技术、永久散射体技术、极化干涉测量技术的原理与应用,并对目前SAR在地形测绘中存在的问题进行了分析,对应用的前景进行了展望。     

InSAR相位解缠质量对比评价分析

合成孔径雷达干涉测量(In SAR)是通过干涉图的相位信息获取地表的三维信息的技术。InSAR相位解缠在In SAR数据处理过程中起着关键性作用。文中利用最小费用流相位解缠算法及改进的最小费用流相位解缠算法,通过质量评价指标对相位解缠质量进行分析比较。实验结果表明:改进最小费用流算法的解缠精度优于最小费用流算法,但是解缠的效率变慢。