广州市龙归硝盐矿矿区地面沉降特征及成因

针对地下盐矿开采必然会引起地面沉降问题,本文基于广州市龙归硝盐矿矿区28年连续的精密水准测量和位移监测数据,分析了该矿区沉降情况,阐述了沉降时间和空间特征,推断了引发沉降的原因,可为指导矿区及其周边受影响区域的地质灾害预警和防治工作提供参考。

差分干涉测量(D-InSAR)技术在矿区地面沉降监测中的应用

收集了2008年12月至2009年7月的6景覆盖济宁某矿区ENVISAT ASAR数据,利用差分干涉测量技术进行矿区地面沉降监测应用研究。通过"双轨法"和"三轨法"进行差分干涉处理,提取了差分干涉图、增强干涉图、相干图和地面形变图。并且对测量处理结果进行了分析和讨论,从而验证了差分干涉测量技术在矿区地面沉降监测中应用的可行性。

L和C波段雷达干涉数据矿区地面沉降监测能力分析

雷达成像的波长、入射角、地面分辨率等参数严重影响着SAR差分干涉测量地面沉降的监测能力和精度,论文通过理论推导和矿区实际沉降差分干涉相位模拟,从监测到的最大沉降梯度和沉降量、保相能力、对微小沉降的敏感程度等方面对L和C波段雷达干涉数据的矿区地面沉降监测能力进行分析;精化双轨D-InSAR数据处理的流程、方法和相应参数,使用ALOS PALSAR和ENVISAT ASAR数据获取济宁某矿区2009年12月到2010年02月期间更为精确的矿区地面沉降结果,并对沉降结果进行详细比较和系统分析.理论推导、相位模拟和真实数据实验都表明,相对于C波段的雷达干涉数据而言,L波段雷达干涉数据具有较强的保相能力,能够更好地降低失相干和相位不连续性的影响,更容易监测到沉降梯度和沉降量较大的矿区地面沉降,但对微小矿区地面沉降的敏感程度较低.

基于联合时序InSAR技术的矿区沉降隐患区识别

针对目前单一InSAR解译技术方法在复杂地表形变解译中精度及可靠性有限的难点,提出了利用PS-InSAR(persist scatterers InSAR)、SBAS-InSAR(small base-line subsets InSAR)这2种时序InSAR技术联合进行山地矿区地面沉降隐患区圈划的方法。以湖北省宜都市松宜矿区为例,基于大样本理论,利用矿区内高精度的PS点形变结果,校正具有高空间覆盖率的SBAS-InSAR处理结果,从而进一步提高地表形变监测精度并增加形变靶区范围圈划的准确度。通过对比使用单一PS-InSAR技术和经过PS-SBAS联合方法处理后得到的典型形变点时序曲线及野外实地调查,验证了解译结果的可靠性。研究表明:联合时序InSAR技术可以提高地表沉降监测精度并增加地表变形靶区范围圈划的准确度,为类似山地矿区的地面沉降隐患监测与分析提供新的技术思路。

三维激光扫描在矿区地面沉陷变形监测中的应用

三维激光扫描技术是继GPS之后的一门高新测绘技术。本文以重庆市某采煤沉陷区内地表变形明显、沉陷趋势显著的地表为研究对象,采用三维激光扫描技术对其进行地表沉降变形监测研究。通过对研究区2011年3月、2012年5月两个时期段三维激光扫描数据的采集,以及对两期监测数据处理和对比分析,获取了监测区点变形量值、剖面线变形趋势、地表整体变形等监测成果。通过对监测结果分析得出:(1)监测区呈整体变形趋势,地面沉降为不均匀沉降;(2)获得的沉降变形结果是相对变形位移,最大沉降量15.7mm,最小沉降量2.8mm;(3)应用三维激光扫描技术进行地面沉陷矿区地表变形监测,能够获取点、线、面变形监测结果,与单点变形监测相比,弥补了其缺乏线性变形及整体变形特征的不足;(4)该技术应用于地面沉陷矿区的地表变形监测具有一定可行性和应用价值。

卡尔曼滤波在山西省西山煤田地面沉降GNSS监测中的应用

本文以山西省西山煤田某一工作面为试验区,在分析地面沉降全球卫星导航系统(GNSS)监测数据特征的基础上,利用两种卡尔曼滤波方法(普通和总体卡尔曼滤波)对矿区地面沉降GNSS监测数据进行了处理与评价,同时对比了两种卡尔曼滤波方法的均方根误差分布情况。试验结果表明,两种滤波方法的滤波结果与观测值趋势大致相同,但存在少数异常点。下沉量越大的监测点,滤波结果与观测值的差异越大,但总体卡尔曼滤波的差异明显小于普通卡尔曼滤波,特别是对于下沉量较大的监测点。下沉量越大的监测点,其均方根误差越大,总体卡尔曼滤增大的速度远小于普通卡尔曼滤波,总体卡尔曼滤波均方根误差的最大值小于0.1 m,普通卡尔曼滤波的则接近0.4 m。

基于D-InSAR雷达检测技术的矿区周边地表沉降变形研究

针对河北省内的多个地区矿山展开地面沉降监测研究,研究发现,通过D-InSAR技术的应用可以有效监测出矿山开采区周边地面沉陷状况,从而为地面沉降提供风险预警,保障矿区周边地面的安全发展。

基于SBAS-InSAR技术的松宜矿区形变监测与分析

矿区开采往往会带来地面沉降、地面塌陷等多种相关的地质环境问题,依靠传统的地面调查或仪器监测去收集矿区的地表形变信息效率不高且成本相对昂贵,InSAR技术的出现为此类有地表形变的地质灾害提供了更高效、更具性价比的监测方式。基于Sentinel-1A数据,利用SBAS-InSAR技术对松宜矿区进行地表形变监测,获取2017-03-12—2019-10-28地表形变结果,划定四个沉降区,即无沉降区、轻微沉降区、较大沉降区和严重沉降区,并着重分析6个沉降现象较为严重的子矿区逐年地表沉降速率及其变化趋势。结果表明,通过SBAS-InSAR技术解译的形变活跃范围与地面调查获取的成果有着较好的一致性,该技术可以为复杂山区中矿区地质灾害防治工作提供重点靶区,同时也为矿区地面沉降的监测预警研究提供新的思路。

基于DS-InSAR的蒲河煤矿采空区地表形变监测与开采参数反演

合成孔径雷达干涉测量(InSAR)技术在有植被覆盖的矿区难以识别到足够多的监测点目标,导致形变结果无法反映矿区真实形变特征.采用分布式散射体InSAR分析方法,能够有效提高植被密集区域雷达相干目标数量,从而准确描述矿区形变的时间演化规律和空间分布特征.矿区长期高强度开采会引发采空区的地表变形,严重威胁矿区基础设施建设和人员生命财产安全.基于沈阳蒲河煤矿采空区InSAR高精度监测数据,通过地球物理建模反演得到矿区地下关键开采参数,模拟的矿区形变场与InSAR监测结果较为一致,且反演开采参数符合真实开采情况.结合InSAR监测结果与Okada模型反演矿区参数,能够准确描述由采矿造成的采空区地表形变,为科学制定地下开采计划及矿区可持续开发提供重要信息.

基于InSAR的济宁矿区沉降精细化监测与分析

针对矿区沉降监测的需求,分析了雷达干涉测量(InSAR)技术在济宁矿区沉降精细化监测中的应用.分析了InSAR技术在矿区沉降监测中存在的技术难点,建立了适合于矿区沉降监测的InSAR实用化数据处理流程及方法,提出了由粗到精的精细化监测策略.以济宁矿区为实验区,采用L波段的PALSAR(phased array type L-band synthetic aperture radar)雷达数据和双轨法差分干涉测量方法,构建了6个干涉对,获取了矿区的InSAR形变图,得到了多个由于地下采煤造成的沉降漏斗;对其中的葛亭煤矿进行了精细化分析与解译,生成了矿区沉降的等值线图及三维形变图;采用精密水准数据对InSAR测量结果进行了可靠性及精度的验证.结果表明:L波段雷达数据和双轨法差分干涉测量技术非常适合矿区大形变的沉降监测,其监测精度可以达到厘米级.

Influence of drainage of aquifer on settling of ground surface in mining area with high ground water level

Based on the basic principles of hydrogeology and soil mechanics, studied thegenesis mechanism and control factors of settling of ground surface caused by the drainageof the aquifer in the construction of coal mines, and put forward a corresponding calculatingmodel demonstrated by practical example.The study provides mining areas,which are covered with a very thick Quaternary soil layer and abundant ground water, witha theoretical basis aimed at forecasting the settling of ground surface.

D-InSAR技术应用于矿区开采沉陷的监测分析

文章分析了合成孔径雷达差分干涉测量技术(D-InSAR)相比较于传统监测手段的优势,作者采用二轨法D-InSAR技术,利用西山煤电古交矿区2个时段的TerraSAR-X数据,获取了该矿区试验时间段内的地面形变图,指出了处理D-InSAR数据过程中发现的一些问题,并对该技术用于监测矿区地表沉降进行展望。