D-InSAR技术在煤矿开采地表沉陷监测的应用分析
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更新于2024-09-05
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"D-InSAR在煤炭井工开采的地表沉陷监测中的技术分析,吉玉新"
在当前的能源结构中,煤炭占据着至关重要的地位,尤其在中国,超过95%的煤炭产量来源于井工开采。然而,这种大规模的煤炭开采活动在推动经济发展的同时,也对矿区生态环境造成了严重破坏,其中包括地表沉陷、农田和建筑结构的破坏、废石堆积、有害气体排放、土地沙漠化以及地下水污染等问题。这些问题对人类居住环境和自然资源构成了巨大威胁。
针对这一问题,吉玉新的研究提出了利用Differential Interferometric Synthetic Aperture Radar (D-InSAR) 技术来监测煤炭井工开采引起地表沉陷的新方法。D-InSAR是一种遥感技术,通过比较不同时期的 SAR(Synthetic Aperture Radar)图像间的相位变化,可以精确地测量地表微小移动,从而实现地表沉陷的动态监测。
该技术体系主要包括以下几个关键环节:
1. 数据获取:利用卫星或航空SAR传感器收集不同时间的雷达图像,这些图像需要覆盖开采区域并具有良好的重访周期,以捕捉到地表变化的细节。
2. 相位干涉处理:将两幅或更多SAR图像进行配对,形成干涉图,干涉图上的相位差反映了地表的微小位移。
3. 地形和大气校正:由于大气延迟和地形影响也会产生相位变化,因此需要进行校正,以确保测量结果仅反映地表沉陷。
4. 沉陷提取:通过解缠算法解析相位变化,获取地表沉陷的精确三维分布信息。
5. 多源数据集成:结合地形数据、地形变化数据、地质结构信息等,提高沉陷监测的精度和可靠性。
吉玉新的研究还强调了多源信息集成技术的应用,这包括GIS(Geographic Information System)和其他遥感数据,如光学影像,以增强数据分析和解释的能力,从而更准确地评估沉陷的影响范围和程度。
此外,D-InSAR技术的优势在于其非接触性、大面积监测能力以及不受天气条件限制,可以实时、连续地监测地表沉陷,这对于预防灾害和及时采取保护措施具有重要意义。但同时,该技术也有其局限性,例如对地表植被覆盖和城市建筑物的穿透能力有限,可能影响沉陷测量的精度。
D-InSAR技术在煤炭井工开采的地表沉陷监测中提供了科学有效的手段,通过技术优化和多源数据的整合,有望进一步提升监测效果,为煤炭开采带来的环境问题提供及时的解决方案。
2020-06-03 上传
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