本文選題：礦區(qū)地面沉降　切入點(diǎn)：D-InSAR　出處：《中國(guó)礦業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：近些年來(lái),由于對(duì)石油、天然氣、固體礦產(chǎn)、地下水等資源的過(guò)度開采直接導(dǎo)致了全球范圍的地面沉降。基于雷達(dá)影像數(shù)據(jù)的礦區(qū)地面沉降分析與地面沉降監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究為合理開采地下礦產(chǎn)資源、控制地面沉降提供決策依據(jù),也為礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)與保護(hù)提供理論和技術(shù)支持,對(duì)礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境的治理具有重要的意義。本文在研究了D-InSAR技術(shù)與SBAS-InSAR技術(shù)獲取地表微小形變的原理與流程的基礎(chǔ)上,基于ENVI、SARscape與ArcGIS Engine混合編程技術(shù),使用IDL與C#語(yǔ)言開發(fā)了礦區(qū)地面沉降監(jiān)測(cè)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了多重功能:(1)數(shù)據(jù)讀取、圖層管理、地圖瀏覽、空間分析等GIS基本功能;(2)多視、圖像濾波、地理編碼等SAR數(shù)據(jù)預(yù)處理功能;(3)基于D-InSAR技術(shù)與SBAS-InSAR技術(shù)的礦區(qū)地面沉降監(jiān)測(cè)分析功能。詳細(xì)闡述了系統(tǒng)需求分析與總體設(shè)計(jì),分析了每個(gè)模塊的設(shè)計(jì)思路、技術(shù)流程與核心代碼,實(shí)現(xiàn)了基于SAR數(shù)據(jù)的地面沉降監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的主要功能模塊。系統(tǒng)調(diào)試通過(guò)后,選擇青海省西寧市大通礦區(qū)為實(shí)驗(yàn)研究區(qū),結(jié)合星載TerraSAR-X衛(wèi)星影像,對(duì)系統(tǒng)各功能模塊進(jìn)行測(cè)試驗(yàn)證。針對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊的驗(yàn)證,對(duì)原始的SSC雷達(dá)影像數(shù)據(jù)進(jìn)行多視、濾波與地理編碼等預(yù)處理操作,分析了不同的參數(shù)與濾波方法對(duì)SAR影像預(yù)處理結(jié)果的影響。針對(duì)系統(tǒng)地面沉降監(jiān)測(cè)模塊的驗(yàn)證,本文分別使用基于D-InSAR技術(shù)與SBAS-InSAR技術(shù)分析與研究了研究區(qū)地面沉降情況,提取了研究區(qū)20131001-20131103、20131103-20131206、20131206-20140130、20140130-20140428時(shí)間段內(nèi)的地面沉降沉降結(jié)果圖與地面沉降時(shí)間序列圖,結(jié)果表明大通礦區(qū)存在明顯的地面沉降現(xiàn)象。礦區(qū)內(nèi)共出現(xiàn)3個(gè)沉降中心,分別為小煤洞村、大煤洞村與元樹爾村沉降區(qū)。研究區(qū)總沉降面積在4個(gè)時(shí)間段內(nèi)分別為3.811km2、3.748km2、4.949km2與2.311km2,最大平均中心沉降量分別為45.7mm、48.9mm、56.7mm與45.8mm,并且沉降區(qū)域有連成整體的趨勢(shì)。研究區(qū)內(nèi)沉降速率最高達(dá)到156mm/year,沉降值最高達(dá)到91mm,在沉降區(qū)內(nèi)選取10個(gè)不同采樣點(diǎn)作為研究對(duì)象,發(fā)現(xiàn)其沉降趨勢(shì)基本保持一致。
[Abstract]:In recent years, for oil, natural gas, solid minerals, The over-exploitation of groundwater and other resources directly leads to the global land subsidence. The research of ground subsidence analysis and land subsidence monitoring system based on radar image data is the rational exploitation of underground mineral resources. Control of land subsidence provides a basis for decision-making, and also provides theoretical and technical support for ecosystem restoration and protection in mining areas. This paper studies the principle and flow of D-InSAR technology and SBAS-InSAR technology to obtain small deformation of the ground surface, and based on the mixed programming technology of ENVISARscape and ArcGIS Engine, it is of great significance to control the geological environment of mining area. The land subsidence monitoring system in mining area is developed by using IDL and C # language. The basic functions of GIS, such as reading data, layer management, map browsing, spatial analysis and so on, are realized, such as multi-function: 1) data reading, image filtering, etc. Based on D-InSAR technology and SBAS-InSAR technology, the ground subsidence monitoring and analysis function of mining area is introduced. The system requirement analysis and overall design are described in detail, and the design idea, technical flow and core code of each module are analyzed. The main function module of the land subsidence monitoring system based on SAR data is realized. After the system is debugged and passed, the Datong mining area of Xining City in Qinghai Province is selected as the experimental research area, and combined with the satellite image of spaceborne TerraSAR-X. According to the verification of the system data preprocessing module, the original SSC radar image data are preprocessed with multi-view, filtering and geographic coding, etc. This paper analyzes the influence of different parameters and filtering methods on the pre-processing results of SAR images. According to the verification of the system land subsidence monitoring module, this paper analyzes and studies the ground subsidence in the study area based on D-InSAR technology and SBAS-InSAR technology, respectively. The results and time series diagrams of land subsidence in 20131001-20131103 / 20131206 / 20131206-20140130/ 20140130-20140428 have been extracted. The results show that there are obvious land subsidence phenomena in Datong mining area. There are three subsidence centers in the mining area, one is small coal cave village, the other is small coal cave village. The total subsidence area of the study area is 3.811km2 3.748km2 4.949km2 and 2.311km2, respectively, and the maximum average central subsidence is 45.7mm-1 / 48.9mm / 56.7mm and 45.8mm respectively. The highest velocity is 156mm / year, and the highest sedimentation value is 91mm. Ten different sampling points are selected as the research objects in the settlement area. It is found that the settlement trend is basically consistent.
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TD76;P642.26

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1557422