【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于形变监测方法，涉及一种基于sbas-insar的矿区沉陷监测方法，本专利技术还涉及一种基于sbas-insar的矿区沉陷监测系统。
技术介绍
1、煤矿地质环境与生态的变迁具有潜在性、长期性、累积性，且不易量化等特点，造成监测预警困难。近年来兴起的合成孔径雷达干涉测量(interferometric syntheticaper-ture radar，insar)技术具有全天候、全天时、观测范围大、高时空分辨率、高精度、连续空间覆盖等优点，在形变监测方面具有独特的优势。但在形变监测过程中易受地形起伏、时空基线去相干等因素影响，制约了其监测精度。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供基于sbas-insar的矿区沉陷监测方法，解决了现有技术中存在的形变监测过程中易受地形起伏、时空基线去相干等因素影响监测精度的问题。
2、本专利技术的另一目的是提供基于sbas-insar的矿区沉陷监测系统。
3、本专利技术所采用的技术方案是，基于sbas-insar的矿区沉陷监测方法，具体为：
4、步骤1，获取多张特定时间段内的矿区工作面的sar影像，并按照时间先后顺序进行排序，得到sar影像集；
5、步骤2，从sar影像集中选择一张sar影像作为主影像，并将其余各张sar影像配准到该主影像，得到配准主影像；
6、步骤3，预设空间基线阈值和时间基线阈值，根据空间基线阈值和时间基线阈值将配准主影像划分成与主影像对应的多个子集；p>
7、步骤4，对各个子集内的sar影像进行差分干涉处理，得到差分干涉图；
8、步骤5，在各个子集内，利用外部参考数字高程模型数据模拟误差相位，并对差分干涉图进行滤波和解缠，得到对应的斜距投影数据；
9、步骤6，通过奇异值分解算法对斜距投影数据求解时序形变，得到对应的形变结果信息。
10、本专利技术的特征还在于，
11、步骤6具体为：
12、通过奇异值分解算法从斜距投影数据中进行分解得到对应的形变时间序列，并根据得到的形变时间序列建立时间与线性形变的函数模型，根据函数模型求解线性形变，从而提取形变速率和累计形变量。
13、还包括根据形变结果信息确定矿区工作面内的形变聚集区，并参考时间序列多光谱遥感数据，识别由工作面开采导致的地表沉降，并提取矿区开采沉降范围、边界、沉降量信息。
14、还包括依次采用多视平均、空间滤波和空间插值处理方法，去除步骤6获得的形变结果信息中的大气相位，以得到最终时序上的形变信息。
15、多视平均的计算公式为：
16、其中，为多视平均处理的输出结果，di，j为m×n的矩阵d中的对应元素，矩阵d为步骤6获得的形变结果信息的矩阵表达。
17、空间插值处理包括反距离加权、样条函数插值或kriging插值中的至少一种。
18、步骤3中子集的数量m满足以下要求：
19、其中，n+1为sar影像集中的sar影像的数量。
20、在执行步骤5之前，先对差分干涉图进行去除地形相位处理。
21、本专利技术采用的另一种技术方案，是基于sbas-insar的矿区沉陷监测系统，用于实现上述基于sbas-insar的矿区沉陷监测方法，包括通过线缆依次串行连接的数据获取模块、影像配准模块、子集划分模块、差分干涉处理模块、解缠模块以及形变求解模块；
22、数据获取模块被配置为：获取多张预定时间段内的矿区工作面的sar影像，并按照时间先后顺序进行排序，得到sar影像集；
23、影像配准模块被配置为：从sar影像集中选择一张sar影像作为主影像，并将其余各张sar影像配准到该主影像，得到配准主影像；
24、子集划分模块被配置为：根据预设的空间基线阈值和时间基线阈值，将配准主影像分成与主影像对应的多个子集；
25、差分干涉处理模块被配置为：对各个子集内的sar影像进行差分干涉处理，得到多幅差分干涉图；
26、解缠模块被配置为：在各个子集内，利用外部参考数字高程模型数据模拟误差相位，并对差分干涉图进行滤波和解缠，得到对应的斜距投影数据；
27、形变求解模块被配置为：通过奇异值分解算法对斜距投影数据进行求解时序形变，以得到对应的形变结果信息。
28、本专利技术的有益效果是：
29、本专利技术通过预先设置合理的空间基线阈值和时间基线阈值，将所有sar影像分成多个子集，从而形成更多的干涉对，提高相位观测量，增加多余观测量，能有效提高最终结算结果的精度，即能够得到更加准确的形变结果信息。
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1.基于SBAS-InSAR的矿区沉陷监测方法，其特征在于，具体为：
2.根据权利要求1所述的基于SBAS-InSAR的矿区沉陷监测方法，其特征在于，所述步骤6具体为：
3.根据权利要求1或2所述的基于SBAS-InSAR的矿区沉陷监测方法，其特征在于，还包括根据形变结果信息确定矿区工作面内的形变聚集区，并参考时间序列多光谱遥感数据，识别有无由于矿区开采导致的地表沉降，以在识别出有由于矿区开采导致的地表沉降时绘制矿区开采沉降空间范围。
4.根据权利要求3所述的基于SBAS-InSAR的矿区沉陷监测方法，其特征在于，还包括依次采用多视平均、空间滤波和空间插值处理去除步骤6获得的形变结果信息中的大气相位，以得到最终时序上的形变信息。
5.根据权利要求4所述的基于SBAS-InSAR的矿区沉陷监测方法，其特征在于，所述多视平均的计算公式为：
6.根据权利要求5所述的基于SBAS-InSAR的矿区沉陷监测方法，其特征在于，所述空间插值处理包括反距离加权、样条函数插值或Kriging插值中的至少一种。
7.根据权利要求
8.根据权利要求1所述的基于SBAS-InSAR的矿区沉陷监测方法，其特征在于，在执行步骤5之前，先对差分干涉图进行去除地形相位处理。
9.基于SBAS-InSAR的矿区沉陷监测系统，其特征在于，用于实现如权利要求6所述的基于SBAS-InSAR的矿区沉陷监测方法，包括通过线缆依次串行连接的数据获取模块(1)数据获取模块、(2)影像配准模块、(3)子集划分模块、(4)差分干涉处理模块、(5)解缠模块、(6)形变求解模块。
10.根据权利要求9所述的基于SBAS-InSAR的矿区沉陷监测系统，其特征在于，所述数据获取模块(1)被配置为：获取多张预定时间段内的矿区工作面的SAR影像，并按照时间先后顺序进行排序，得到SAR影像集；
...【技术特征摘要】
1.基于sbas-insar的矿区沉陷监测方法，其特征在于，具体为：
2.根据权利要求1所述的基于sbas-insar的矿区沉陷监测方法，其特征在于，所述步骤6具体为：
3.根据权利要求1或2所述的基于sbas-insar的矿区沉陷监测方法，其特征在于，还包括根据形变结果信息确定矿区工作面内的形变聚集区，并参考时间序列多光谱遥感数据，识别有无由于矿区开采导致的地表沉降，以在识别出有由于矿区开采导致的地表沉降时绘制矿区开采沉降空间范围。
4.根据权利要求3所述的基于sbas-insar的矿区沉陷监测方法，其特征在于，还包括依次采用多视平均、空间滤波和空间插值处理去除步骤6获得的形变结果信息中的大气相位，以得到最终时序上的形变信息。
5.根据权利要求4所述的基于sbas-insar的矿区沉陷监测方法，其特征在于，所述多视平均的计算公式为：
6.根据权利要求5所述的基于sbas-insar的矿区沉陷监测方法，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：李兆扬，丁湘，蒲治国，黄海鱼，刘溪，张坤，闫鑫，段东伟，谢朋，
申请(专利权)人：中煤能源研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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