基于合成孔径雷达干涉测量的高速铁路下伏老采空区稳定性监测分析

揭示老采空区现有变形规律是老采空区的稳定性分析的关键,而合成孔径雷达干涉测量(interferometric synthetic aperture radar,InSAR)技术对于广域地表变形监测有着传统测量技术无法比拟的优势。针对贵南高铁穿越大盘井采煤沉陷区的地表监测,采用最新的永久散射体对合成孔径雷达干涉测量(persistent scatter pair InSAR,PSP-InSAR)技术,弥补了传统合成孔径雷达差分干涉测量(differential InSAR,D-InSAR)和永久散射体合成孔径雷达干涉测量(persistent scatter InSAR,PS-InSAR)算法的缺陷,获得了老采空区的沉降变形。并通过实地考察老采空区上方已有建筑和道路,对InSAR测量结果进行了验证。结果表明:2011—2013年及2014—2015年,大盘井采空区大部分点年平均沉降速率为-8~4 mm/a。通过对采空沉陷区地面沉陷调查发现地面建筑物和道路未产生有沉陷特征的沉降和破坏。因此,认为大盘井煤矿采空区沉陷趋于稳定。

PS-InSAR与PSP-InSAR监测地面沉降的比较

针对覆盖杭州地区的36景COSMO-SkyMed影像,采用永久散射体合成孔径雷达干涉测量(permanent scatterer interferometric synthetic aperture radar,PS-InSAR)技术和永久散射体对合成孔径雷达干涉测量(permanent scatterer pair InSAR,PSP-InSAR)技术进行数据处理,获取研究区域的两组地面沉降信息,并对两组结果进行交叉验证。结果表明,两种技术获取的结果无论是在沉降空间分布还是在沉降量级上,都保持高度的一致性,证明两种技术获得的结果都是可靠的。