基于Sentinel-1数据的韩城矿区采空塌陷DS-InSAR监测研究Research on DS-InSAR Monitoring of Goaf Collapse in Hancheng Mining Area Based on Sentinel-1
王俊峰
摘要(Abstract):
韩城矿区煤炭资源储量大、分布范围广,煤炭资源开采引起的采空塌陷成为影响社会经济发展的一个重要因素。本研究以韩城矿区为试验区,基于Sentinel-1数据,结合矿区资料分析采煤活动与采空塌陷的时空关系,采用DS-InSAR技术进行采空塌陷监测,有效识别矿区采空塌陷变形特征及时空演变趋势,为煤炭资源开采的可持续发展提供科学数据支撑。研究结果表明:基于DS-InSAR技术获取韩城矿区监测期地表形变信息,结合野外验证最终识别确定16处采空塌陷区;韩城矿区监测期内最大形变速率约为-230 mm/a,最大累积形变量达-740 mm;基于采煤的进程及地面塌陷的时间序列形变,分析了采煤进程与采空塌陷时空关系,探讨矿区采空塌陷在时间和空间上的变形规律和机制,为地质灾害防治工作提供了重要依据。
关键词(KeyWords): Sentinel数据;采空塌陷;DS-InSAR技术;形变监测;韩城矿区
基金项目(Foundation): 秦创原矿山环境修复治理与智能化监测项目“科学家+工程师”(22KXJ-087);; 秦创原引用高层次创新创业人才项目“水土-生物耦合修复治理-陕北采矿区生态环境关键技术研究”(QCYRCXM-2022-251)
作者(Author): 王俊峰
参考文献(References):
- [1]孙庆先,张勇,陈清通,等.我国开采沉陷学70年研究及技术展望[J].中国矿业,2024,33(3):86-94.
- [2]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.
- [3]李德仁,周月琴,马洪超.卫星雷达干涉测量原理与应用[J].测绘科学,2000,25(1):9-12.
- [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,2021,30(3):194-200.
- [5]程霞,王辉,王国瑞,等.基于DinSAR技术的宁东煤炭基地区域性地表沉降监测[J].西北地质,2023,56(6):370-375.
- [6]张子彦,张敬凯,张豪磊,等.南水北调中线焦作采空区地表沉降DS-InSAR监测与风险分析[J].遥感学报,2024,28(4):6-16.
- [7]冉广庆,何宝林,刘军.韩城矿区地面裂陷及成因研究[J].陕西煤炭,2002(4):37-38.
- [8]姬怡微,李成,高帅,等.陕西省韩城市地质灾害风险评估[J].灾害学,2018,33(3):194-199.
- [9]栾长青,唐益群,赵法锁,等.陕西韩城矿区地表沉降变形研究[J].自然灾害学报,2007,l6(3):81-85.
- [10]汤伏全,原一哲.西部黄土矿区开采沉陷中的土岩耦合效应研究[J].煤炭工程,2018,50(2):87-90.
- [11]杨鑫.煤矿地质灾害特征及其防治措施[J].陕西煤炭,2018,(5):145-146.
- [12]刘贵.采煤沉陷区地面塌陷原因及塌陷坑附近房屋居住安全分析[J].煤炭工程,2019,51(18):145-148.
- [13]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.
- [14]孟欣.基于D-lnSAR技术的韩城矿区沉降监测与分析[J].甘肃科技,2018,34(22);33-35.
- [15]张帆,常乐,荀张媛.基于SBAS-InSAR技术的杨伙盘矿区地表形变监测[J].中国矿业,2024,33(3):152-159.
- [16]张帆,王娜.基于InSAR技术的露天矿恢复治理形变监测[J].能源与环保,2024,46(5):127-132.
- [17]张树衡,赵萍,王宁,等.集成DInSAR与SBAS InSAR的淮南丁集煤矿地面沉降监测[J].地质科学,2023,58(4):1521-1534.
- [18]马新辉.大数据在采煤沉陷区综合治理中的应用[J].中国煤炭地质,2024,36(4):73-78.
- [19]马荣,秦云虎,张雷,等.老采空区地表残余变形分析与地基稳定性评价[J].中国煤炭地质,2024,36(8):57-61.