张曦,姜川,李叶繁,苑雨,李昊

• 1:河南省水文地质工程地质勘察院有限公司
• 2:河南省地质局地质灾害防治中心

摘要(Abstract)：

煤炭开采区地表形变具有大梯度、非线性等特点，单一的InSAR处理方法难以获取矿区连续且完整的地表形变结果。本研究对覆盖新密芦沟煤矿的2017年3月至2023年7月共计93景Sentinel-1A影像使用SBAS-InSAR和IPTA两种方法进行处理，同时利用Kriging插值对两种方法得到的形变结果进行集成，获取了矿区完整的地面形变信息。研究结果表明：芦沟煤矿开采导致地面沉降严重，2017年3月至2023年7月矿区内共形成6个沉降漏斗区，且有逐渐连成一片的趋势，SBAS-InSAR与IPTA得到的沉降区域在空间分布上基本一致，最大累计沉降量也基本相同；基于Kriging插值方法，集成IPTA和SBAS-InSAR两者的结果，可以在沉降漏斗边缘区域很好地保持了SBAS-InSAR的监测精度，并且有效地解决了SBAS-InSAR在沉降漏斗中心区由于失相干而无法获得形变信息的问题，进而可以得到完整的矿区地表变形信息，为矿区地面沉降控制及综合防灾减灾提供技术指导。

关键词(KeyWords)： SBAS-InSAR;IPTA;地面沉降;新密芦沟煤矿

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 河南省地质局2023年度局管地质科研类项目（豫地文[2023]15号）

作者(Author): 张曦,姜川,李叶繁,苑雨,李昊

参考文献(References)：

• [1]朱建军，邢学敏，胡俊，等.利用InSAR技术监测矿区地表形变[J].中国有色金属学报，2011, 21(10):2564-2576.
• [2]宁宇.大采高综采煤壁片帮冒顶机理与控制技术[J].煤炭学报，2009, 34(1):50-52.
• [3]马露，张帆. SBAS-InSAR技术在奎达市及以东地区地面沉降监测与分析中的应用[J].中国煤炭地质，2022, 34(8):68-72.
• [4] FERNANDEZ G J, KERLE N, GERKE M. UAV-based urban structural damage assessment using object-based image analysis and semantic reasoning[J]. Natural Hazards&Earth System Sciences,2015, 15(6):1087-1101.
• [5]刘沛源，常鸣，武彬彬，等.基于SBAS-InSAR技术的成汶高速汶川段滑坡易发区选线研究.地球科学，2022, 47(6):2048-2057.
• [6]樊昱初，吕义清，杨娜.基于SABS-InSAR的保德矿区地表形变监测与分析[J].科学技术与工程，2024, 24(3):941-951.
• [7] XU Q, YUAN Y, ZENG Y, et al. Some new pre-warning criteria for creep slope failure[J]. Science China Technological Sciences,2011, 54(1):210-220.
• [8]赵立峰，范洪冬，渠俊峰，等.基于DS-InSAR的张双楼煤矿长时序地表形变监测方法[J].金属矿山，2021(8):142-149.
• [9]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.
• [10]栾元重，梁耀东，纪赵磊，等.基于SBAS-InSAR技术采动地表沉降监测与分析[J].煤炭科学技术，2020, 48(10):198-204.
• [11]王颂，张路青，周剑，等.基于SBAS-InSAR时序分析技术的甘肃省红会矿区地面沉降监测及其灾害发育特征研究[J].工程地质学报，2023, 31(6):1951-1963.
• [12]李达，邓喀中，高晓雄，等.基于SBAS-InSAR的矿区地表沉降监测与分析[J].武汉大学学报（信息科学版），2018, 43(10):1531-1537.
• [13]潘光永，陶秋香，陈洋，等.基于SBAS-InSAR的山东济阳矿区沉降监测与分析[J].中国地质灾害与防治学报，2020, 31(4):100-106,120.
• [14]何荣，刘畅远，徐可心.基于SBAS-InSAR的大采深条带开采地表沉降监测与特征分析[J].金属矿山，2021, 50(2):16-22.
• [15]余昊，陈炳乾，康建荣，等.基于SBAS-InSAR的关闭矿井地表形变规律研究[J].工矿自动化，2021, 47(2):45-51.
• [16]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.
• [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] CROSETTO M, MONSERRAT O, et al. Persistent scatterer interferometry:a review[J]. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, 2016,115(5):78-89.
• [19]于冰，谭青雪，刘国祥，等.高分辨率TerraSAR-X时序差分干涉沉降监测及精度验证[J].自然资源遥感，2021, 33(4):26-33.
• [20]曹群，陈蓓蓓，宫辉力，等.基于SBAS和IPTA技术的京津冀地区地面沉降监测[J].南京大学学报（自然科学），2019, 55(3):381-391.
• [21]刘晓帅，陶秋香，牛冲，等. DInSAR与SBAS InSAR矿区地面沉降监测能力对比分析与验证[J].地球物理学进展，2022, 37(5):1825-1833.
• [22]杨伟强.芦沟煤矿沉陷区新建建筑物地基稳定性评价研究[D].河南焦作：河南理工大学，2022.
• [23]曹代勇，王昌贤.豫西煤田重力滑动构造形成条件分析[J].河南地质，1994, 24(1):28-35.
• [24]罗钟庚，李春辉，汪师逵，等.新密煤田芦沟煤矿煤中稀土元素地球化学特征与开采前景[J].矿业科学学报，2020, 5(2):140-149.
• [25]娄高中，郭文兵，白二虎.芦沟煤矿水库坝体下采煤安全性研究[J].辽宁工程技术大学学报（自然科学版），2016, 35(10):1046-1050.
• [26]俞晓莹，姜成岭，张建，等. IPTA监测圣佩德罗湾港口地表时序沉降[J].测绘科学，2012, 37(6):21-25.
• [27] BERARDINO P, FORNARO G, Lanari R, et al. A new algorithm for surface deformation monitoring based on small baseline differential SAR interferograms[J]. IEEE, 2002(11):2375-2383.
• [28]李昊，李叶繁，魏长婧，等.基于SBAS-InSAR技术的登封市潜在地质灾害识别研究[J].河南科学，2024, 42(8):1170-1178.
• [29]中国地质灾害防治工程行业协会. 2018.地质灾害InSAR监测技术指南（试行）[M].武汉：中国地质大学出版社. 1-37.
• [30]姜川，王磊杰，樊高强，等.基于SBAS-InSAR的郑州煤炭矿区地表沉降监测及演化规律分析[J].中国煤炭，2024, 50(10):158-165.
• [31]武少鹏，霍超.河南煤炭资源勘查开发进展与布局研究[J].中国煤炭地质，2023, 35(10):42-46.