基于TCP-InSAR的采动区铁路动态沉降监测与时序分析

为高效获取采动区长时间序列形变,监控煤炭开采对矿区铁路的影响,研究一种基于TCP-InSAR(temporarily coherent point interferometric synthetic aperture radar)的采动区铁路形变监测方法。该方法根据时间序列SAR影像间的相干性,选取临时相干点构建Delaunay三角网,并通过离群值探测去除具有相位模糊度的TCP间的弧段,最后采用最小二乘解算得到区域地表变形。实验使用2016-10～2017-04时间段内的15景Sentinel-1A数据,利用TCP-InSAR技术获得某矿区的铁路形变。结果表明,受采动影响,该时间段内铁路最大下沉值为95mm,最大倾斜坡度为0.37‰。利用TCP-InSAR技术可实现采动区内铁路长时间的动态形变监测。

基于TIRS和TCP-InSAR的新疆广域煤田火区探测方法

新疆作为全球煤田火灾最为严重的区域之一,不仅每年消耗约442万t煤炭资源,而且导致火区地表裂缝、地表塌陷等地质灾害频发,同时燃烧后持续向空气中释放大量有害气体,严重危及居民健康。因此,精准监测火区范围对研究煤火自燃规律、治理煤田火区具有重要意义。目前用于煤火探测的方法中,利用火区物理特性进行探测成本高、效率低,仅适用于小范围火区探测;利用热红外遥感手段虽然能提取到温度异常区,但仍需要进行大量的实地勘探工作。为此,提出了一种面向新疆广域煤田火区精细探测的热红外遥感(Thermal Infrared Remote Sensing,TIRS)与TCP-InSAR(Temporarily Coherent Point Interferometric Synthetic Aperture Radar)融合的方法。该方法利用单窗算法对Landsat-8影像进行地表温度反演,提取研究区域地表温度异常信息,在此基础上,结合TCP-InSAR从Sentinel-1A影像获取研究区域地表沉降信息,并对二者进行空间叠加分析,获取煤火区域的分布特征。研究表明:热红外遥感手段联合雷达干涉测量技术探测大范围煤田火区的方法具有较高的可靠性和准确性,为新疆广域煤田火区高精度探测提供了新的技术方法。

利用Sentinel-1A数据和TCP-InSAR技术监测金沙江中游兴培当至草可都段滑坡

金沙江是我国重要的水电供给基地,然而伴随着库区蓄水,有可能导致地下水位变化,致使原本稳定的堆积体发生滑坡灾害。而传统的监测手段主要是通过水准及GPS测量,其空间分辨率较低,难以满足要求,且人力、物力成本较高。合成孔径雷达干涉测量技术(InSAR)具备大范围、高空间分辨率的特点,而近年发展出来的时域相干点技术(TCP-InSAR),具备监测mm级形变精度的能力,在火山、滑坡及城市基础设施监测方面得到一定应用。文中利用哨兵一号A星(Sentinel-1A)数据,通过使用时域相干点目标技术(TCP-InSAR),获取金沙江中游兴培当至草可都段的滑坡结果。研究发现该地区存在6处主要滑坡区域,其中4处为常年活动的滑坡,两处为间断性活动的滑坡。通过结合从NOAA获取的气象资料及当地地质情况,发现该区域滑坡的主要影响因素为降雨和气温的变化。

基于TCP-InSAR的开采沉陷监测与分析

针对传统地表监测方法中存在监测范围小、成本高、人力物力需求大等问题,使用2015-04-28~2016-03-05时间段内的13景RadarSAT-2数据,利用TCP-InSAR技术获得河北省邯郸市某矿区的地表沉降监测结果,并对沉降结果进行详细分析。研究结果表明,该研究区域内地表最大沉降速率为-106.21 mm/yr,最大沉降为-124.83 mm,且发生沉降区域与工作面位置相吻合。说明TCP-InSAR技术可作为一种切实可靠、方便快捷的手段实现对矿区地表进行长时间动态沉降监测,并用于分析矿区地表的开采沉陷规律,具有十分广阔的应用前景。