基于多軌道SAR影像的礦區地表三維變形動態監測與分析

摘要：針對單一軌道合成孔徑雷達差分干涉測量技術(Different Interferometric Synthetic Aperture Radar,DInSAR)技術僅能獲取雷達視線向(Line of Sight,LoS)的變形問題,提出了一種基于多軌道SAR影像的礦區地表三維變形動態監測與分析方法。該方法以覆蓋邯鄲市峰峰九龍礦區的TerraSAR、RadarSAT-2、Sentienl-1衛星3個軌道多景SAR影像數據為基礎,首先采用D-InSAR技術獲取3組地表視線向變形,利用插值方法將地表視線向變形規劃到相同的時間間隔,獲得時間間隔為6 d、17 d、39 d、50 d的3組視線向的變形值;然后根據最小二乘原理將視線向變形分解到豎直、東西、南北等方向上進行三維分析。研究表明:①與實測水準數據對比,該方法得到的豎直向沉降均方根誤差僅為±2 mm,表明利用礦區地表三維變形特征分析開采沉陷規律具有可行性;②時序累積的三維變形場能夠直觀展示地面沉降的時空變化過程,可以進一步分析沉降中心隨著觀測時間推進的變化過程。