|
|
基于SBAS-InSAR的鞍山露天矿区地表形变监测与分析
|
Abstract:
矿区开采会导致地表发生显著沉降，并可能诱发泥石流、滑坡等地质灾害。本文以辽宁省鞍山市为研究区，基于2015年5月至2016年8月之间的COSMO-SkyMed高分辨率SAR影像，利用SBAS-InSAR技术获取了研究区的地表形变特征，并重点分析了东鞍山和齐大山露天矿区。结果表明，研究区整体形变速率在？6.0 cm/yr~5.6 cm/yr之间，齐大山矿区形变速率为？6.0 cm/yr~2.9 cm/yr；东鞍山矿区形变速率为？3.8 cm/yr~4.7 cm/yr，铁矿外东南侧存在显著的LOS向沉降信号。此外，研究还发现鞍山市铁西区东北侧工业区有明显沉降漏斗，最大沉降速率约为？3.8 cm/yr。研究结果揭示了利用高分辨率SAR进行露天矿区地表形变监测的重要性，InSAR技术可有效服务于露天矿区地表稳定性的监测。
Mining can lead to significant surface subsidence and may induce geological hazards such as mud-slides and landslides. In this paper, the surface deformation characteristics of the study area were obtained based on COSMO-SkyMed high-resolution SAR images between May 2015 and August 2016 using SBAS-InSAR technology with a focus on the East Anshan and Qidashan open-pit mines in Anshan City, Liaoning Province as the study area. The results showed that the overall deformation rate of the study area ranged from ？6.0 cm/yr to 5.6 cm/yr, and the deformation rate of Qidashan mine area was ？5.9 cm/yr to 2.9 cm/yr; the deformation rate of East Anshan mine area was ？3.8 cm/yr to 4.7 cm/yr, and there was a significant LOS-oriented subsidence signal on the outer south-east side of the mine. In addition, the study also found that there is a significant subsidence vul-nerability in the northeast industrial area of Tiexi District, Anshan City, with a maximum subsid-ence rate of about ？3.8 cm/yr. The results of the study reveal the importance of using high- resolu-tion SAR for surface deformation monitoring in open-pit mining areas, and InSAR technology can effectively serve the monitoring of surface stability in open-pit mining areas.
| [1] | 曹翠华, 刘航, 申靖宇. SBAS-InSAR技术在辽宁鞍山地表形变监测应用研究[J]. 甘肃科技, 2019, 35(20): 21-22. |
| [2] | 李鸣庚, 张书毕, 高延东, 等. 适用于露天矿时序形变监测的优化DS-InSAR技术[J]. 金属矿山, 2023(1): 110-118. http://kns.cnki.net/kcms/detail/34.1055.TD.20221206.1618.004.html |
| [3] | 吴立新, 高均海, 葛大庆, 等. 基于D-InSAR的煤矿区开采沉陷遥感监测技术分析[J]. 地理学与国土研究, 2004, 20(2), 22-25. |
| [4] | 沙永莲, 王晓文, 刘国祥, 等. 基于SBAS-InSAR的新疆哈密砂墩子煤田开采沉陷监测与反演[J]. 自然资源遥感, 2021, 33(3): 194-201. |
| [5] | 梁思语, 胡海峰. 基于SBAS-InSAR技术的采空区残余变形规律分析[J]. 中国矿业, 2022, 31(12): 70-78. |
| [6] | 陈志达, 庞校光. 基于时序InSAR技术的矿区形变监测与分析[J]. 地理空间信息, 2022, 20(10): 5-10. |
| [7] | 张香凝, 贺黎明, 刘翠芝, 等. 基于SBAS-InSAR技术的煤矿开采沉陷监测与分析[J]. 遥感技术与应用, 2022, 37(4): 1021-1028. |
| [8] | 苏畅. 基于时序InSAR的鞍山露天矿边坡形变监测[D]: [硕士学位论文]. 沈阳: 东北大学, 2015. |
| [9] | 田辉. 辽阳——鞍山地区典型区域地面沉降现状及其机理研究[D]: [硕士学位论文]. 长春: 吉林大学, 2015. |
| [10] | 朱建军, 李志伟, 胡俊. In-SAR变形监测方法与研究进展[J]. 测绘学报, 2017, 46(10): 1717-1733. |
| [11] | Berardino, P., Fornaro, G., Lanari, R. and Sansosti, E. (2002) A New Algorithm for Surface Deformation Monitoring Based on Small Baseline Differential SAR Interfer-ograms. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 40, 2375-2383. https://doi.org/10.1109/TGRS.2002.803792 |
| [12] | Usai, S. (2003) A Least Squares Database Approach for SAR Inter-ferometry Data. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 41, 753-760. https://doi.org/10.1109/TGRS.2003.810675 |
| [13] | 刘国祥, 陈强, 罗小军, 蔡国林. InSAR原理与应用[M]. 北京: 科学出版社, 2019. |
| [14] | 朱建军, 李志伟, 胡俊. InSAR变形监测方法与研究进展[J]. 测绘学报, 2017, 46(10): 1717-1733. |
| [15] | 李珊珊, 李志伟, 胡俊, 等. SBAS-InSAR技术监测青藏高原季节性冻土形变[J]. 地球物理学报, 2013, 56(5): 1476-1486. |
| [16] | 于冰. 高分辨率相干散射体雷达干涉建模及形变信息提取方法[D]: [博士学位论文]. 成都: 西南交通大学, 2015. |
| [17] | 路聚峰. 时间序列高分辨率COSMO-SkyMed影像地表形变监测研究[D]: [硕士学位论文]. 阜新: 辽宁工程技术大学, 2014. |
| [18] | 侯安业, 李琳, 庄晓东, 等. COSMO-SkyMed数据在青岛市地表形变监测中的应用[J]. 现代测绘, 2021, 44(z1): 1-6. https://doi.org/10.3969/j.issn.1672-4097.2021.z1.001 |
| [19] | 陈筠力, 李威. 国外SAR卫星最新进展与趋势展望[J]. 上海航天, 2016, 33(6): 1-19. |
| [20] | 林辉, 柯长青. COSMO-SkyMed数据在常州市地表形变监测中的应用[J]. 遥感技术与应用, 2016, 31(3): 599-606. |
| [21] | 袁小棋, 李国元, 高小明, 等. AW3D 30 m DSM数据质量分析及部分典型区域精度验证[J]. 测绘与空间地理信息, 2018, 41(4): 98-101+105. |
| [22] | 魏德宏, 崔家武. 不同地形条件下的AW3D30、SRTM3和ASTERGDEM高程精度分析[J]. 广东工业大学学报, 2021, 38(3): 91-96. |
| [23] | 管李义, 陈斯飏, 邹思远, 等. 几种全球开放DEM数据集的对比分析[J]. 测绘与空间地理信息, 2020, 43(10): 21-23. |
