神东矿区InSAR开采沉陷区及形变参数研究

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• 论文作者：马超 ; 杨亚莉 ; 赵宁 ; 成晓倩
• 年：2015
• 作者机构：河南理工大学;
• 会议召开时间：2015-10-10
• 会议录名称：2015中国地球科学联合学术年会论文集（二十四）——专题56空间大地测量与地壳动力学
• 语种：中文
• 分类号：TD327
• 学会代码：ZGDW
• 会议名称：2015中国地球科学联合学术年会
• 会议地点：中国北京
• 主办单位：中国地球物理学会、全国岩石学与地球动力学研讨会组委会、中国地质学会构造地质学与地球动力学专业委员会、中国地质学会区域地质与成矿专业委员会
• 学会名称：中国地球物理学会
• 页数：1
• 文件大小：1165k
• 原文格式：D
• 会议级别：全国

摘要

神东矿区具有丰富的煤炭储量,煤层稳定,是目前全球最大的煤炭生产基地,高密度井田、高强度开采对矿区生态环境造成深远影响。分析神东矿区的采动损害影响,监测矿区地表形变情况,揭示高强度开采下的矿区沉陷规律,能够为开采沉陷控制和沉陷区综合治理提供理论参考,为采动区的安全提供有效的预警,最大限度地控制环境过度影响,增加土地资源的有效利用。利用2012年1月至2013年6月共18期的RADARSAT-2精细多视雷达数据,采用二通加外部DEM的"累积式"和"相邻重访周期式"相结合的干涉策略和D-InSAR数据处理算法。D-InSAR已经被证明是一种高效的、极具潜力的微波遥感技术,基于永久散射体的时序差分雷达干涉技术PS-InSAR可以有效地解决D-InSAR中的失相关和大气效应问题,得到更可靠的形变测量结果。获得456d内17个时间段的时序差分形变相位图像,提取了不同时期煤炭开采造成的地面沉陷区及幅度信息。其中,"累积式"干涉测量识别出开采沉陷区,"相邻重访周期式"干涉测量获得24d周期式地表形变量。从不同时期提取到神东矿区在456d内的相位形变区多达60余处,其中既包含露天开采模式,也有井工开采模式。重点分析位于布尔台矿区的4个规模较大的相位变化区,布置垂直位移观测线,观测点间距20m,时序垂直相位变化曲线分别呈下沉盆地、双下沉盆地和多下沉盆地特征。通过剖面分析获得4个沉陷区沿剖线最大下沉量、阶段最大下沉速率、日平均下沉速率和最大下沉点等特征参数。4个沉陷区在监测全周期都有形变活动,可推定这些区域采矿活动较为活跃,在时间上具有延续性,变化量与变化规模随着时间逐步扩大,符合矿区采矿扰动地表相位形成、演化及分布的一般规律。因此,利用InSAR技术进行开采沉陷地表形变场的提取,对分析开采沉陷的规律、矿区后期的土地修复与生态重建有着很重要的现实意义。

引文

1 Guo Zeng-zhang,Ma Chao.A monitoring method and accuracy evaluation for mining subsidence based on D-In SAR[C].ISM2013,XV international ISM congress 2013,16-20,Sept.,Aachen,Germany:1279-1291.
    2 王超,张红,刘智.2002.星载合成孔径雷达干涉测量[M].北京:科学出版社.
    3 马超,孟秀军,潘进波,等.2012.D-In SAR时序开采沉陷观测的干涉策略选优[J].河南理工大学学报(自然科学版),31(3):311-316
    4 吴立新,高均海,葛大庆,等.2005.工矿区地表沉陷D-In SAR监测实验研究[J].东北大学学报:自然科学版,(8):778-781.