三维激光扫描与DInSAR结合的矿区沉降监测技术

"三维激光扫描与DInSAR联合监测矿区地表动态沉降方法" 本文主要探讨了在矿区地表沉降监测中的一个创新技术，即通过三维激光扫描（LiDAR）与差分干涉合成孔径雷达（DInSAR）的联合应用来提高监测精度和范围。传统监测方法，如水准测量、全站仪和GPS，虽然能提供精确的数据，但面临效率低、成本高、需布设地面控制点以及不能全天候观测等局限性，尤其在矿区的大范围监测中更为明显。 DInSAR技术在地表形变监测中扮演着重要角色，但由于地面高分辨率、高精度数字高程模型（DEM）的获取难度，大多数研究仍依赖于分辨率较低的SRTM（Shuttle Radar Topography Mission）DEM数据。SRTM的分辨率通常为30米，当配合近年来分辨率已提升至1米的SAR（Synthetic Aperture Radar）卫星数据时，这种低分辨率的DEM会导致DInSAR处理中的误差，从而降低形变监测的精度。 为解决这一问题，文章提出了一种新的方法：首先，采用地面三维激光扫描设备收集点云数据，生成高分辨率、高精度的DEM；然后，通过低分辨率的SRTM DEM进行内插，补充高分辨率DEM数据的缺失部分，确保整个研究区域的连续性；最后，将处理后的高精度DEM与高分辨率SAR影像进行时序差分处理，以获取矿区地表的动态沉降信息。 这种方法在某矿的5景3米分辨率的TerraSAR-X影像上进行了验证，结果显示，相比于仅使用SRTM DEM，此联合监测方法显著减少了DEM误差对形变监测结果的影响，实现了大范围、高精度、动态的地表沉降监测，对于矿区的安全管理和灾害预防具有重要的实际应用价值。 总结来说，本文介绍的技术创新点在于结合LiDAR的高精度地表建模能力与DInSAR的形变监测能力，解决了高分辨率SAR数据与低分辨率DEM之间的不匹配问题，提高了矿区地表沉降监测的效率和准确性。这一方法对于改善矿区环境监测、减少因开采引起的地质灾害风险，以及保护周边基础设施和居民生命财产安全都具有积极意义。