基于CR-InSAR的煤矿区地表沉陷监测研究

以西山煤电古交矿区为研究区域,采用常规D-InSAR技术对矿区地表进行试验研究。选取干涉质量较好的影像数据,分别运用二轨法和三轨法进行处理,将处理结果与实测的GPS测量数据进行对比分析。常规D-InSAR技术能够监测微小地表沉陷,但在低相干区域不能获得准确形变量,基于此,提出了采用CRInSAR技术来监测煤矿区地表沉陷。结合该矿区收集到的TerraSAR-X影像数据,开展CRInSAR技术监测煤矿地表沉陷的应用实验,得到与实测GPS测量数据非常相似的观测结果,验证了CRInSAR技术监测煤矿区地表沉陷的可靠性和优越性。     

GPS-RTK用于矿山高精度沉陷监测的可行性研究

针对复杂地表条件下采用水准测量和导线测量等常规方式进行地表变形周期观测、任务量大甚至无法实施等问题,提出了建立研究区域的似大地水准面精化模型,同时采用GPS-RTK技术获取观测站三维空间信息,进而获得概率积分法预计参数。最后以内蒙古准格尔旗某煤矿的生产实践说明该技术的有效性和可行性,极大地提高了工作效率,为保护煤柱的留设提供了科学的依据。     

InSAR技术在沂沭断裂带地表形变监测中的应用研究

针对常规大地测量监测沂沭断裂带地表形变结果无法全面反演该区域构造应力场的局限性,尝试采用PS和SBAS两种In SAR时序分析技术对该区域地表形变进行监测。首先对SBAS-In SAR技术的原理进行详细推导和分析;在此基础上,对覆盖研究区的14景ENVISAT-ASAR数据采用PS-In SAR和SBAS-InSAR技术进行处理,分别提取了该区域地表年平均形变速率图;通过与水准监测数据的对比分析发现:InSAR时序分析方法在大范围、持续缓慢断裂带地表形变监测中能够获取与精密水准监测一致的形变趋势,且SBAS-In SAR技术在数据量较少情况下能获得更好的监测效果。这表明In SAR时序分析技术可以作为断裂带微小地表形变监测的有效手段。     

D-InSAR技术在地表变形监测中的应用

详细阐述了以三轨法为例来推导D-InSAR技术提取地表形变的基本原理。通过算例分析,验证了D-InSAR技术提取地表形变法在地表形变监测的实用性。并将这方法所得数据值与常规水准测量值作比较,得出了一些结论。     

D—InSAR技术在地表变形监测中的应用

详细阐述了以三轨法为例来推导D—InSAR技术提取地表形变的基本原理。通过算例分析,验证了D—InSAR技术提取地表形变法在地表形变监测的实用性。并将这方法所得数据值与常规水准测量值作比较,得出了一些结论。     

IPTA监测圣佩德罗湾港口地表时序沉降

常规D-InSAR技术已成功应用于由于火山、地震等引起的地表形变监测,然而受时间失相干和大气延迟等影响,该技术监测地表沉降形变的精度只能达厘米级。本文以美国圣佩德罗湾港口为研究对象,采用干涉点目标分析(IPTA)技术,选用二维线性相位模型对时序差分干涉相位图迭代回归分析,逐次去除大气延迟、DEM误差以及噪声等的影响,最终提取出准确可靠的形变序列相位信息。结果证明IPTA技术对长期微小的地壳累积形变探测具有广阔的应用前景,而且IPTA技术在实现效率和数据存储方面都优于常规的PS-InSAR。     

利用DS-InSAR技术监测沛北矿区地表形变

针对采空区地表散射特性不稳定、高相干点目标少且分布不均匀的特点,本文基于相干矩阵特征值分解（T-EVD）的DS-InSAR技术,利用Sentinel-1A数据获取并分析了徐州沛北矿区2017年1月-2018年12月的地表沉降特征。与常规时序InSAR监测对比表明,融合分布式目标的DS-InSAR技术监测点数量显著增加且空间分布更加均匀,能够更好地反映矿区地表沉降的时空分布特征,为煤炭枯竭型矿区地表沉降规律分析和机理研究提供了先进的技术支撑,在采空区地表沉降监测方面具有良好的应用前景。     

基于SBAS-INSAR技术的抚顺市矿区地表沉陷监测与分析

基于2019年1月13日至2019年6月6日期间获取的13景Sentinel-1SAR数据(VV极化),采用短基线集技术(SBAS)获取抚顺市矿区的地表形变信息.结果表明,抚顺市的矿区地面沉降较为严重,最大累计沉降量为138.929 mm,在老虎台煤矿和泰和煤矿.确定了抚顺市2019年1月至2019年6月内形变速率,最大形变速率为-199.961 mm/a,选择典型的4个位置绘制多时相形变速率变化图,采用常规四等水准控制点验证解算精度,结果表明SBAS-INSAR技术适用于矿区地表沉降监测和分析.     

LiDAR系统测量成果精度检测

LiDAR技术可直接获取三维地表地形数据,具有传统摄影测量方法和地面常规测量技术无法比拟的优越性,已成为获取高时空分辨率地球空间信息的一种全新技术手段,引起了国内外学者的极大关注。LiDAR技术在地形测绘、环境监测、三维城市建模等诸多领域具有广阔的发展前景和应用需求。文中采用试验数据,检测并评价Li-DAR系统生成的DEM、DOM精度,探讨其在基础测绘中的应用可能性,具有现实意义。     

地下工程多层TIN面片与形变测量数据融合模型的构建及可视化研究

利用地下工程监测数据的空间特性,对离散监测点和等高线采样点进行混合建模,采用带约束条件的点缓冲及填充算法分析实现了地形图与地表常规形变监测数据的结合,并自编程序实现了地下工程多层空间(不规则三角形网面即TIN面片)的可视化,揭示地形图与地表常规离散点形变监测数据之间的关系和隐藏在相应数据背后的信息.同时,探讨了应用多层TIN面片和其他背景图层的混合空间3维建模.     

Precise GPS Positioning by Applying Ionospheric Corrections from an Active Control Network

In this article, initial results are presented of a method to improve fast carrier phase ambiguity resolution over longer baselines (with lengths up to about 200 km). The ionospheric delays in the global positioning system (GPS) data of these long baselines mainly hamper successful integer ambiguity resolution, a prerequisite to obtain precise positions within very short observation time spans. A way to correct the data for significant ionospheric effects is to have a GPS user operate within an active or permanently operating network use ionospheric estimates from this network. A simple way to do so is to interpolate these ionospheric estimates based on the expected spatial behaviour of the ionospheric delays. In this article such a technique is demonstrated for the Dutch Active Control Network (AGRS.NL). One hour of data is used from 4 of the 5 reference stations to obtain very precise ionospheric corrections after fixing of the integer ambiguities within this network. This is no problem because of the relatively long observation time span and known positions of the stations of the AGRS.NL. Next these interpolated corrections are used to correct the GPS data from the fifth station for its ionospheric effects. Initial conclusions about the performance of this technique are drawn in terms of improvement of integer ambiguity resolution for this baseline. ? 1999 John Wiley & Sons, Inc.     

中国地壳运动观测网络基准站应变场变化的海潮负荷信号改正问题

利用最新的卫星测高全球Csr3.0模型，中国近海海潮数据和标准地球模型负荷格林函数，采用直接褶积积分方法研究中国地壳运动观测网络基准站应变固体潮观测的海潮负荷影响。计算25个台站8个主要潮波的负荷振幅和相位，讨论几个主要台站的负荷应变花和负荷应变随时间的变化特征。     

相对海平面变化时段选择效应分析

验潮站观测的海面高度数据是监测海平面变化以及确定平均海面的重要基础观测信息,利用滑动时段法和时段累积法对验潮站不同观测时段相对海平面变化速率的差异进行了分析,讨论了时段选择效应对计算相对海平面变化的影响,并利用美国东海岸验潮站观测数据对分析结果进行了补充实验。实验结果表明,不同观测时段相对海平面变化速率差异最大可达27.5 mm/a,相邻年份逐年滑动结果的最大互差可达7.1 mm/a;随着观测时段年数的累积,相对海平面变化速率增加,为了获得0.5 mm/a中误差精度的相对海平面变化速率,验潮站需要的观测年数为22~28 a;而要获得0.2 mm/a中误差精度的相对海平面变化速率,则需要40~54 a的观测年数,这与使用美国验潮站观测数据的补充实验结论一致。     

非校正相位延迟参数在复杂铁路场景下GPS精密单点定位应用研究

在复杂艰险地区的铁路沿线上全球卫星导航系统(GNSS)基准站相对较少且稀疏,如何获得该场景下测站点的高精度位置信息是亟待解决的重大问题. 论文以GPS系统为例,利用铁路沿线上7个GNSS测站点(14个观测时段)分别开展了卫星跟踪数和位置精度因子(PDOP)评估,观测数据的可靠性、高精度性验证以及固定解精密单点定位(PPP)技术研究. 试验结果表明:1) 在所有时间段内卫星平均跟踪数约分布在5.14～9.07颗,PDOP平均值约分布在2.19～5.72 cm,具有较高地定位可用性;2) 模糊度固定的PPP可进一步改善铁路环境下的单点定位精度. 当观测时间约为90 min时,其在水平方向和高程方向上可分别实现优于10 cm和15 cm的解算精度,且相对于浮点解,三维方向上的定位精度可提升约35.43%. 该研究可为复杂铁路场景下的勘测和施工阶段提供高精度的测站位置信息.      

数据预处理条件下的神经网络开采沉陷预计模型研究

开采沉陷预计是矿山开采研究领域的核心和难点之一,它对开采沉陷的理论研究和生产实践都有重要的意义。本文以进行沉陷预计为目的,提出建立基于各影响因素数据序列思想,其主要步骤为首先建立影响因素序列;其次利用灰色理论对建立的数据序列进行预处理;最后构建基于数据预处理条件下的BP神经网络预测模型(AGO-BP模型),以用于矿区沉陷预报。通过对几组实例本文对建立的模型进行了多次反复预测实验,预测结果证实该模型预测精度较高,在工程上具有一定的应用价值。     

上海天文台的VLBI、SLR、GPS站的空间归心测量

上海天文台的余山VLBI、SLR和GPS站是国际上用以建立和维持地球参考系进行全球动力学研究的基准台站之一。联合应用这些空间测量,需要知道这三个站心间的三维相对位置。本文采用GPS技术及常规的方向、距离和精密水准测量对三个站进行了空间归心测量。介绍了布网、观测和计算方法,得到的归心结果在坐标分量上能达到2cm的外附精度。     

主断面沉陷曲线的复合幂函数模型

分析了现有的开采沉陷预计的剖面函数模型如负指数函数、双曲正切函数等模型具有表达式过于复杂,坐标原点、参数在实际使用时较难确定等缺点,研究了矩形采空区上方地表沉陷观测数据的特征,提出了一种新的开采沉陷预计的主断面拟合函数。这种新的拟合函数表达式简单,在实际工作中容易确定相关参数。某矿山的实测资料验证说明,提出的该拟合函数与实测资料吻合程度较高。     

基于SBAS技术的金属矿山沉陷规律研究

D-InSAR技术已经发展成为一种重要的地表监测手段,在矿山监测方面已经有较多成功的案例。但是矿山地表沉陷是一个长周期的形变序列,D-InSAR技术由于失相关等因素影响无法获得长周期的时序形变,小基线技术削弱了失相关的影响,可以获得时序的地表形变。文中利用小基线技术分析金属矿山沉陷规律,以某大型锑金属矿山为研究背景,用过14期形变序列探索一定地质采矿条件下的金属矿山的开采沉陷规律。结果表明,金属矿山受重力作用较大,部分区域地表形变受复杂地质构造控制。     

基于CORS系统的高精度GPS观测数据的模拟研究

目前国内建成的CORS系统以提供实时差分服务为主,对于毫米级的后处理,往往因为测站与基站的长距离需要测站长时间的观测,因此限制了CORS的应用拓展。本文通过CORS系统已知精确坐标、观测数据以及基准站间固定基线值,利用最小二乘内插方法,获取网内任意一点的空间相关误差,解决了虚拟基站的GPS观测数据的模拟,实现了CORS系统下测站与虚拟基站的短基线,从而能在短时间获取高精度的测站成果,并在苏州CORS系统下对研究成果进行测试计算及精度分析,得到了该模式下观测时间与定位精度关系的结论。