联合DInSAR和PIM技术的沉陷特征模拟和时序分析

成晓倩^1,2，马超^1,2，康建荣³，邹友峰²

1. 河南理工大学测绘与国土信息工程学院2. 河南理工大学矿山空间信息技术国家测绘与地理信息局重点实验室3. 江苏师范大学地理测绘与城乡规划学院

摘 要：高强度煤炭开采（大采高、薄基岩、快速采煤）可形成巨大的地表形变场,过大的形变相位梯度导致干涉测量失败,单独采用合成孔径雷达差分干涉测量（DInSAR）及其衍生技术都无法获得开采沉陷主值.为此,提出了联合多时相DInSAR时序分析及概率积分法（PIM）,整合理论计算与卫星观测结果,实现开采沉陷特征的动态模拟和模型重构.以2012年1月—2013年6月共18期高分辨率雷达数据（RADARSAT-2,5m精细波束模式（MF5））为数据源,利用连续重访周期的DInSAR技术获得17期时间序列开采沉陷相位变化图,监测得到神东矿区布尔台矿22201-1/2工作面地表形变从产生、发展到衰退的演化规律;联合DInSAR获得的沉陷盆地边缘信息与PIM技术对矿区大变形下沉信息进行预计,两种数据整合形成混合数据集;采用Gauss函数对混合数据集进行拟合,重构矿区时序开采下沉特征曲线.研究表明:PIM技术可以弥补DInSAR技术在大形变提取上的不足,利用混合数据集建立的Gauss模型,对于有限开采（非充分采动）或充分采动的主断面下沉值具有极高的拟合度,其拟合度R2均大于0.976.

关键词：开采沉陷;DInSAR;时序分析;PIM;Gauss拟合模型;