朱建軍，邢學(xué)敏，胡 俊，李志偉

(中南大學(xué) 地球科學(xué)與信息物理學(xué)院，長(zhǎng)沙 410083)

利用InSAR技術(shù)監(jiān)測(cè)礦區(qū)地表形變

朱建軍，邢學(xué)敏，胡 俊，李志偉

(中南大學(xué) 地球科學(xué)與信息物理學(xué)院，長(zhǎng)沙 410083)

介紹了InSAR技術(shù)在礦區(qū)地表形變監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀及進(jìn)展，分析了D-InSAR技術(shù)相比于傳統(tǒng)測(cè)量手段的優(yōu)勢(shì)，并指出其在礦區(qū)地表形變監(jiān)測(cè)中的不足。針對(duì)傳統(tǒng)D-InSAR技術(shù)的局限性，重點(diǎn)討論了短基線(SBAS)、永久散射體(PS)和角反射器(CR)等高級(jí)差分干涉技術(shù)，并結(jié)合礦區(qū)沉降監(jiān)測(cè)實(shí)例，分析了其特點(diǎn)與應(yīng)用現(xiàn)狀，討論了現(xiàn)有研究中仍存在的問(wèn)題。高級(jí)InSAR技術(shù)和高分辨率SAR影像的結(jié)合將是礦區(qū)地表形變監(jiān)測(cè)的發(fā)展趨勢(shì)。

InSAR技術(shù)；D-InSAR技術(shù)；礦區(qū)；地表形變監(jiān)測(cè)；短基線；永久散射體；角反射器

礦產(chǎn)資源的過(guò)度開(kāi)采容易破壞礦區(qū)地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)，進(jìn)而引發(fā)地表塌陷、滑坡、崩塌、泥石流、地裂縫、地面沉降和地面積水等事故。如果開(kāi)采不慎，極易觸及地下含水層，嚴(yán)重者甚至導(dǎo)致礦區(qū)透水事故，造成嚴(yán)重的安全隱患甚至人員傷亡。通過(guò)對(duì)礦區(qū)長(zhǎng)期、動(dòng)態(tài)的沉降監(jiān)測(cè)，對(duì)礦區(qū)沉降規(guī)律進(jìn)行分析，可及時(shí)掌握礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境的破壞程度，從而針對(duì)實(shí)際情況制定相應(yīng)應(yīng)急處理方案。同時(shí)，礦區(qū)沉降監(jiān)測(cè)獲取到的地表形變數(shù)據(jù)信息可為礦區(qū)的規(guī)劃、治理和發(fā)展提供數(shù)據(jù)支撐，有利于促進(jìn)礦山地質(zhì)災(zāi)害環(huán)境的一體化管理。因此，礦區(qū)沉降監(jiān)測(cè)是礦區(qū)開(kāi)采和可持續(xù)發(fā)展的重要組成部分，礦區(qū)沉降監(jiān)測(cè)對(duì)預(yù)防潛在地質(zhì)災(zāi)害具有重要意義。

目前，針對(duì)礦區(qū)地表形變監(jiān)測(cè)的主要手段有傳統(tǒng)的水準(zhǔn)測(cè)量、GPS測(cè)量和電子測(cè)距測(cè)量等。盡管這幾種監(jiān)測(cè)方法的成熟度和高精度毋庸置疑，但它們存在以下不足：1) 需要大量的人力、物力的支持，需要測(cè)量人員進(jìn)入監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)，加大了監(jiān)測(cè)工作的難度，存在一定的安全隱患；2) 監(jiān)測(cè)范圍小、空間分辨率低、不適合用于對(duì)礦區(qū)進(jìn)行快速、準(zhǔn)確、大范圍的監(jiān)測(cè)；3) 水準(zhǔn)和 GPS 觀測(cè)的成本較高，臺(tái)站分布和觀測(cè)周期受到人力、 財(cái)力和氣候環(huán)境等因素的限制，對(duì)于采空區(qū)大面積長(zhǎng)期形變監(jiān)測(cè)顯得十分不足[1]。

合成孔徑雷達(dá)干涉測(cè)量(Interferometric synthetic aperture radar, InSAR)技術(shù)是近幾年發(fā)展起來(lái)的一種新型大地測(cè)量手段。該技術(shù)通過(guò)傳感器的軌道參數(shù)和成像幾何關(guān)系實(shí)現(xiàn)對(duì)地表點(diǎn)目標(biāo)坐標(biāo)位置，高程及形變的測(cè)量，成功地綜合了合成孔徑雷達(dá)成像原理和干涉測(cè)量技術(shù)，可精確測(cè)量地表某一點(diǎn)的三維空間位置及微小變化[2]。尤其是在最近十多年，InSAR技術(shù)取得了重大突破，已成為雷達(dá)遙感領(lǐng)域中引人矚目的重要分支[3]。差分干涉測(cè)量(Differential InSAR, D-InSAR)技術(shù)作為InSAR技術(shù)的一個(gè)延伸，主要用于監(jiān)測(cè)雷達(dá)視線方向厘米級(jí)或更微小的地球表面形變，以揭示許多地球物理現(xiàn)象，如地震形變、火山運(yùn)動(dòng)、冰川漂移、地面沉降以及山體滑坡等[4]。在礦區(qū)地表形變監(jiān)測(cè)中，D-InSAR技術(shù)也取得了大量的成功范例，其監(jiān)測(cè)范圍大、空間分辨率高、無(wú)接觸式測(cè)量等特點(diǎn)，大大彌補(bǔ)傳了統(tǒng)測(cè)量手段的不足。但是，D-InSAR技術(shù)受到時(shí)空失相關(guān)和大氣延遲的影響，使得其精度和適用性顯著降低[5]。而近十年以來(lái)，隨著小基線集(SBAS)、永久散射體(PS)和人工角反射器(CR)等高級(jí)InSAR技術(shù)的發(fā)展，使得礦區(qū)地表形變監(jiān)測(cè)的水平得到了進(jìn)一步的提高。

本文作者首先簡(jiǎn)要闡述 D-InSAR技術(shù)的基本原理，介紹其在礦區(qū)地表形變監(jiān)測(cè)中的研究現(xiàn)狀，同時(shí)將指出該技術(shù)在礦區(qū)地表形變監(jiān)測(cè)中的局限性。隨后，通過(guò)介紹SBAS、PS和CR等高級(jí)InSAR技術(shù)的基本原理，結(jié)合其在礦區(qū)監(jiān)測(cè)中的具體應(yīng)用實(shí)例對(duì)其在礦區(qū)形變監(jiān)測(cè)中的特點(diǎn)以及不足進(jìn)行重點(diǎn)分析與探討。最后，通過(guò)分析目前InSAR監(jiān)測(cè)礦區(qū)地表沉降應(yīng)用中存在的主要問(wèn)題，指出其未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。

1 D-InSAR技術(shù)監(jiān)測(cè)礦區(qū)地表形變

1.1 D-InSAR技術(shù)

D-InSAR技術(shù)是在InSAR技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種專門應(yīng)用于探測(cè)地表位移變化的手段。其基本原理是利用同一地區(qū)的兩幅或兩幅以上 SAR圖像組成干涉圖，而干涉圖中不僅包含因地形起伏引起的干涉相位，還包含了由地表位移而引起的形變相位，通過(guò)對(duì)干涉圖進(jìn)行差分處理(去除地形影響)來(lái)獲取地表微量形變。對(duì)于一幅干涉圖而言，是通過(guò)已配準(zhǔn)的主輔SAR影像的共軛相乘所得到的[6]：

式中：(r, n)表示像素坐標(biāo)；M和S分別為復(fù)數(shù)形式的主輔SAR影像；IF為復(fù)數(shù)形式的干涉影像，而其相位?φ可以寫成以下的形式[7]：

式中：λ表示雷達(dá)波長(zhǎng)；R為斜距；θ為雷達(dá)入射角；k為整周模糊度；B⊥和//B分別為干涉對(duì)的垂直基線和平行基線；noise?代表相位噪聲；atm?為大氣相位。

在式(2)中，等號(hào)右側(cè)第一項(xiàng)表示形變相位，是指在主輔影像所間隔的時(shí)間范圍內(nèi)，地表在雷達(dá)視線方向(Line-Of-Sight, LOS)上的位移 D所引起的干涉相位。第二項(xiàng)表示由地表高程H引起的相位變化，即地形相位。去除地形相位的方法有兩種：一種是利用僅包含地形信息的 SAR影像對(duì)生成干涉圖進(jìn)而得到地形相位；另一種是利用已有的外部 DEM模擬地形信息從而實(shí)現(xiàn)地形相位的去除。因此差分干涉方法可歸結(jié)為兩種模式：使用外部 DEM的二軌方法；使用多圖像干涉生成地形影像對(duì)的三軌或四軌方法[8]。第三項(xiàng)表示平地相位，是由不同像素在參考橢球面的斜距差所引起的。//B 可通過(guò)衛(wèi)星精密軌道數(shù)據(jù)求得[9?10]；也有一些學(xué)者利用地面控制點(diǎn)來(lái)優(yōu)化基線[11]。對(duì)于重復(fù)軌道干涉圖而言，大氣相位(atm?)是最主要的誤差源之一，嚴(yán)重時(shí)可以給干涉圖帶來(lái)0.5到1個(gè)干涉條紋的影響。

GPS、MODIS或MERIS等水汽資料可用來(lái)有效的去除大氣效應(yīng)，但受限于外部條件的制約[12]；干涉圖堆疊是另一種常用的大氣相位去除方法[13]。相位噪聲(noise?)包括熱噪聲、時(shí)空失相關(guān)噪聲、多普勒失相關(guān)噪聲以及數(shù)據(jù)處理過(guò)程產(chǎn)生的噪聲等。多視和濾波都可以達(dá)到去噪的效果。而濾波方法主要分為頻域(如Goldstein 濾波[14?15])和空域(如 Lee 濾波[16])兩類。最后一項(xiàng)為π2整數(shù)倍的整周模糊相位。這是由于干涉相位圖的相位往往是纏繞的，反映的只是真實(shí)相位值的小數(shù)部分，因此要通過(guò)解纏來(lái)還原相位的真值。目前常用的解纏方法有枝切法[17]和最小費(fèi)用流法[18]等。

很明顯，要通過(guò)干涉相位得到準(zhǔn)確的地表形變值D，首先需要去除地形相位、平地相位、大氣相位、噪聲以及整周模糊相位。在實(shí)際數(shù)據(jù)處理中，可能仍然會(huì)存在一些相位殘余，其大小決定了地表形變監(jiān)測(cè)的精度。而相比于傳統(tǒng)測(cè)量手段，D-InSAR技術(shù)具有以下優(yōu)勢(shì)[19]：1) 能夠?qū)ΡO(jiān)測(cè)區(qū)域進(jìn)行全天時(shí)、全天候觀測(cè)，測(cè)量過(guò)程中以面為基礎(chǔ)；2) 能夠在短時(shí)間內(nèi)監(jiān)測(cè)到成千上萬(wàn)平方公里的地表變形，是一種無(wú)接觸式的監(jiān)測(cè)手段，基本上不需要地面控制點(diǎn)，精度高；3) 能夠達(dá)到厘米甚至毫米級(jí)精度，數(shù)據(jù)處理的自動(dòng)化程度高。近二十年來(lái)，D-InSAR技術(shù)的發(fā)展大大促進(jìn)了InSAR技術(shù)由理論研究向?qū)嶋H應(yīng)用的發(fā)展，目前已經(jīng)在全球各地被廣泛應(yīng)用起來(lái)。

1.2 D-InSAR技術(shù)監(jiān)測(cè)礦區(qū)地表形變

D-InSAR技術(shù)在礦區(qū)沉陷引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)方面的研究始于1996年，CARNEC等用相隔35 d的SAR影像獲取了法國(guó)Gardanne附近煤礦的地面沉降，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)大范圍的沉降變形環(huán)區(qū)域，沉降漏斗的最大變形達(dá)42 mm[20]。2000年，CARNEC和DELACOURT[21]又用相同的方法得到了該煤礦 1992—1995年的地面沉陷變化，與地面沉陷的發(fā)展和采煤工作面的推進(jìn)吻合較好，并且和地面的水準(zhǔn)觀測(cè)結(jié)果基本保持一致。2003年，RAUCOULES等[22]用D-InSAR技術(shù)對(duì)法國(guó)Vauvert地區(qū)一個(gè)鹽礦進(jìn)行地面沉陷監(jiān)測(cè)，并根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果修改了地面水準(zhǔn)觀測(cè)方案。2004年，GE等[23]介紹了用GIS技術(shù)來(lái)輔助解釋D-InSAR技術(shù)獲取的礦區(qū)沉陷，通過(guò)GIS技術(shù)把D-InSAR測(cè)得的礦區(qū)沉陷和采礦工作區(qū)疊加起來(lái)，使采礦對(duì)地面沉陷影響的表達(dá)更加清晰。隨后，在2007年，他們對(duì)采用多源SAR數(shù)據(jù)(JERS、ERS、Radarsat-1、ENVISAT ASAR)監(jiān)測(cè)礦區(qū)沉陷進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)在礦區(qū)存在植被的情況下，L波段的數(shù)據(jù)受時(shí)間失相干影響較小，得到的結(jié)果更加穩(wěn)定[24]。

迄今為止，我國(guó)學(xué)者也已開(kāi)展了大量用D-InSAR技術(shù)監(jiān)測(cè)礦區(qū)沉降的研究，吳立新等[25]、董玉森等[26]、劉國(guó)林等[27]、寧樹(shù)正等[28]以及李晶晶和郭增長(zhǎng)[29]均就D-InSAR技術(shù)在礦區(qū)開(kāi)采沉陷監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用進(jìn)行分析和實(shí)驗(yàn)，并成功應(yīng)用于唐山、開(kāi)灤、潞安等礦區(qū)的地表沉降監(jiān)測(cè)。此外，YANG等[30]和侯建國(guó)等[31]應(yīng)用二軌差分干涉技術(shù)對(duì)陜西神木礦區(qū)坍塌情況進(jìn)行開(kāi)采沉陷監(jiān)測(cè)分析。這些成功應(yīng)用的實(shí)例都體現(xiàn)了D-InSAR技術(shù)在礦區(qū)地表形變監(jiān)測(cè)中的優(yōu)勢(shì)與實(shí)力。圖1所示為利用 D-InSAR技術(shù)反演獲取的湖南省冷水江礦區(qū)在2007年至2009年間的沉降結(jié)果。從圖1中可以明顯看出，沉降區(qū)域主要可劃分為4個(gè)沉降漏斗區(qū)。圖2所示為這4個(gè)主要沉降區(qū)域的沉降等值線圖。圖3所示為冷水江礦區(qū)中的重點(diǎn)研究區(qū)域?qū)毚笈d礦區(qū)(見(jiàn)圖1)的沉降等值線結(jié)果。這些結(jié)果均對(duì)冷水江礦區(qū)由于礦產(chǎn)資源開(kāi)采而引起的大幅度沉降的監(jiān)測(cè)工作提供了有利的數(shù)據(jù)資源[32]。

圖1 利用 D-InSAR技術(shù)獲得的湖南省冷水江礦區(qū)在2007—2009年間的地面沉降圖[32]Fig.1 Ground subsidence map in Lengshuijiang mining area of Hunan Province from 2007 to 2009 gained by D-InSAR technology[32]

1.3 D-InSAR監(jiān)測(cè)礦區(qū)沉降的局限性

盡管 D-InSAR技術(shù)在礦區(qū)地表形變監(jiān)測(cè)方面取得了很多可喜的成績(jī)，體現(xiàn)了其在地表形變監(jiān)測(cè)中極大的應(yīng)用潛力，但仍存在一些不足與局限：1) 重復(fù)軌道觀測(cè)模式中，地物在時(shí)間序列上的變化會(huì)導(dǎo)致其散射特性的變化，一般當(dāng)時(shí)間基線長(zhǎng)于1 a時(shí)就會(huì)大大降低地物在時(shí)間上的相干性，導(dǎo)致D-InSAR處理出來(lái)的差分干涉圖效果很差，失去其形變監(jiān)測(cè)的優(yōu)勢(shì)[33]；2) 當(dāng)研究區(qū)域內(nèi)有植被或冰雪覆蓋時(shí)，其空間上的相干性會(huì)大大減弱，而較長(zhǎng)的空間基線同樣會(huì)導(dǎo)致空間失相關(guān)現(xiàn)象嚴(yán)重，進(jìn)而嚴(yán)重影響 D-InSAR處理的效果；3) D-InSAR技術(shù)極易受到研究區(qū)域內(nèi)大氣延遲相位的影響，會(huì)降低獲取的形變精度；4) 礦區(qū)開(kāi)采引起的地面沉降往往速率較快，可能超出D-InSAR的形變監(jiān)測(cè)能力范圍。綜上所述可知，針對(duì)礦區(qū)這一特殊環(huán)境中，由于采礦常常造成地面沉陷、滑坡、崩塌、塌陷、地裂縫、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害，環(huán)境非常惡劣，加上礦區(qū)經(jīng)常有礦石堆積或植被覆蓋，極易造成失相關(guān)，從而可能使得傳統(tǒng)的D-InSAR技術(shù)很難發(fā)揮作用。

圖2 圖1中沉降漏斗區(qū)A～D的等值線圖(2007年1月25日至2009年1月30日)[32]Fig.2 Contour maps of subsidence bowls A?D shown in Fig.1 (from Jan. 25, 2007 to Jan. 30, 2009)[32]: (a) Bowl A; (b) Bowl B; (c)Bowl C; (d) Bowl D

圖3 湖南省寶大興礦區(qū)的沉降等值線圖(2007年1月25日至2009年1月30日)[32]Fig.3 Contour map of Baodaxing mining area of Hunan Province (from Jan. 25, 2007 to Jan. 30, 2009)[32]

2 高級(jí) InSAR技術(shù)監(jiān)測(cè)礦區(qū)地表形變

針對(duì)上述 D-InSAR技術(shù)在礦區(qū)監(jiān)測(cè)應(yīng)用中存在的問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外學(xué)者們開(kāi)始嘗試采用多幅時(shí)序SAR影像對(duì)礦區(qū)進(jìn)行時(shí)間序列沉降分析。即在具體數(shù)據(jù)處理中，放棄了影像中質(zhì)量差的點(diǎn)，僅僅保留研究區(qū)域內(nèi)穩(wěn)定性較好的點(diǎn)目標(biāo)作為處理對(duì)象，結(jié)合多幅SAR影像的時(shí)間序列分析方法，以彌補(bǔ)傳統(tǒng)D-InSAR技術(shù)的時(shí)空失相干和大氣延遲問(wèn)題，提高形變監(jiān)測(cè)的精度。目前，采用多幅SAR影像進(jìn)行時(shí)序差分干涉處理的手段主要包括：小基線集(SBAS)技術(shù)，永久散射體(PS)技術(shù)及人工角反射器(CR)技術(shù)，在這里本文作者將這些技術(shù)統(tǒng)一稱為高級(jí)InSAR技術(shù)。

2.1 SBAS技術(shù)監(jiān)測(cè)礦區(qū)形變

SBAS方法是BERARDINO等[34]在2002年提出的利用多幅干涉 SAR圖像反演地表形變的時(shí)間序列分析方法。該方法將求解單個(gè) SAR 圖像形變的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為一個(gè)最小二乘的問(wèn)題。首先將所有獲得的N+1景SAR數(shù)據(jù)進(jìn)行兩兩組合，并剔除掉超過(guò)時(shí)空基線閾值的干涉對(duì)，在去除地形等相位后，剩余的M景小基線干涉圖在像素(r, n)的干涉相位可以表示為

式中：Δ?j表示第j個(gè)干涉相位圖；d(tA,r, n)和d(tB,r, n)分別表示tA和tB時(shí)刻相對(duì)于參考時(shí)間t0的地表LOS向形變累計(jì)量，一般假設(shè) d (t0,r, n) = 0 。那么對(duì)于所有的M景干涉圖，可以寫成如下的矩陣形式：

其中：MN×B為觀測(cè)系數(shù)矩陣，其行和列分別對(duì)應(yīng)于干涉圖和SAR影像。

對(duì)于式(4)而言，如果小基線干涉對(duì)都在同一個(gè)集合之中，即rank()B N= 時(shí)，直接利用最小二乘方法就可以進(jìn)行解算。如果小基線干涉對(duì)根據(jù)基線分布情況分為若干個(gè)集合，即rank()B＜N時(shí)，就需要利用奇異值分解(Singular value decomposition, SVD)方法解決總體法方程秩虧的問(wèn)題，將多個(gè)小基線集聯(lián)合起來(lái)求解，得到覆蓋整個(gè)觀測(cè)時(shí)間的沉降序列。此時(shí)，還需要將相位(形變)轉(zhuǎn)換為速度，以避免 SVD解出現(xiàn)跳躍[34]。目前很多國(guó)外學(xué)者已應(yīng)用 SBAS技術(shù)取代D-InSAR技術(shù)，進(jìn)行城市地表形變監(jiān)測(cè)。

盡管國(guó)外學(xué)者已開(kāi)始嘗試應(yīng)用 SBAS技術(shù)取代D-InSAR技術(shù)監(jiān)測(cè)城市地表形變[35]，但將 SBAS技術(shù)應(yīng)用于礦區(qū)形變監(jiān)測(cè)的實(shí)例并不多見(jiàn)。我國(guó)在SBAS技術(shù)方面的應(yīng)用雖起步較晚，但已經(jīng)取得了較成功的案例。河南省國(guó)土資源科學(xué)研究院的趙鴻燕等[36]選用2004—2006年的6景ASAR數(shù)據(jù)，采用基于相干目標(biāo)的多基線距D-InSAR技術(shù)對(duì)河南永城煤礦區(qū)的地表形變進(jìn)行反演，獲取了該區(qū)域內(nèi)礦區(qū)的沉降情況，為當(dāng)?shù)氐牡V區(qū)地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)提供了有利的數(shù)據(jù)支持。

2006年，尹宏杰等[37]利用冷水江地區(qū)的 9景PALSAR影像，采用SBAS技術(shù)對(duì)冷水江地區(qū)的寶大興礦區(qū)進(jìn)行差分干涉測(cè)量時(shí)序分析，得到高相干點(diǎn)在SAR影像獲取時(shí)間上的沉降速率和累積沉降量。圖4所示為應(yīng)用SBAS技術(shù)獲取的湖南冷水江寶大興礦區(qū)附近區(qū)域的時(shí)間序列沉降圖。從圖4中可明顯看出，沉降漏斗的發(fā)育演化情況，部分區(qū)域的累積沉降量高達(dá)30 cm。圖5～7所示為針對(duì)研究區(qū)域中沉降明顯的漏斗區(qū)域A、B和寶大興礦區(qū)C處沿行、列方向的剖面分析結(jié)果。

圖4 湖南省冷水江寶大興礦區(qū)附近區(qū)域時(shí)間序列沉降圖[37]Fig.4 Time series of subsidence near Baodaxing mining area in Lengshuijiang, Hunan Province[37]

圖5 沉降漏斗A在行(a)和列(b)方向的時(shí)間序列沉降量剖面圖[37]Fig.5 Time series of subsidence profiles at subsidence bowl A along row (a) and column (b) directions[37]

2.2 PS技術(shù)監(jiān)測(cè)礦區(qū)形變

PS技術(shù)是1999年FERRETTI等[38]提出的一項(xiàng)新技術(shù)。該技術(shù)通過(guò)提取研究區(qū)域內(nèi)一定數(shù)量的后向散射特性在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持穩(wěn)定的點(diǎn)(PS點(diǎn))，并結(jié)合多幅SAR影像進(jìn)行綜合相位分析，分離出地形殘差、大氣等相位分量，從而提取出形變信息。具體包括對(duì) PS點(diǎn)進(jìn)行布網(wǎng)，建立相鄰兩點(diǎn)間的相位差與形變速率和高程改正的函數(shù)關(guān)系模型，通過(guò)對(duì)模型進(jìn)行求解實(shí)現(xiàn)各相位分量的分離，最終確定出形變分量。

應(yīng)用 PS技術(shù)進(jìn)行形變解算基本原理如下：首先需在時(shí)序SAR影像中選取出一幅主影像，其余影像為從影像，將從影像分別配準(zhǔn)并重采樣到主影像上，與主影像進(jìn)行干涉，去除平地和地形相位，進(jìn)而得到一組時(shí)間序列差分干涉圖。然后，通過(guò)某種閾值(如振幅離差指數(shù))在影像上篩選出一定數(shù)量的PS點(diǎn)，并將相鄰PS點(diǎn)連接成PS基線，從而構(gòu)成PS基線網(wǎng)絡(luò)。對(duì)于PS網(wǎng)絡(luò)中任意一條PS基線(含PS點(diǎn)i和j)，對(duì)這兩點(diǎn)的相位值作差，可建立如下模型[38]：

圖6 沉降漏斗B時(shí)間序列沉降量剖面圖(行方向)[37]Fig.6 Time series of subsidence profiles at subsidencing bowl B along row direction[37]

圖7 沉降漏斗C時(shí)間序列沉降量剖面圖(行方向)[37]Fig.7 Time series of subsidence profiles at Baodaxing mining area C along row direction[37]

在實(shí)際計(jì)算中，對(duì)未知參數(shù)Δvi,j和ΔδHi,j的求解過(guò)程為時(shí)間維相位解纏過(guò)程，目前較常用的方法有優(yōu)化搜索方法[38]和整數(shù)最小二乘搜索(The least squares ambiguity decorrelation adjustment, LAMBDA)方法[39]。在獲取了任一 PS基線的速率增量信息后，將任一基線邊上速率增量恢復(fù)到任一 PS點(diǎn)上的過(guò)程為空間維相位解纏，目前采用的方法主要為在研究區(qū)域內(nèi)選取出一個(gè)假設(shè)參考點(diǎn)作為起算數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)而應(yīng)用總體空間平差方法求得所有PS點(diǎn)上的線性形變速率值。

PS技術(shù)在處理過(guò)程中不受時(shí)間與空間基線的影響，通過(guò)對(duì)相鄰點(diǎn)間相位作差減小了大氣延遲相位誤差，同時(shí)在模型求解過(guò)程中考慮到對(duì)外部 DEM數(shù)據(jù)進(jìn)行改正，因而克服了外部 DEM數(shù)據(jù)時(shí)效性不強(qiáng)這一缺點(diǎn)，其監(jiān)測(cè)形變的精度明顯優(yōu)于D-InSAR技術(shù)，在低相干地區(qū)具備較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，近年來(lái)在監(jiān)測(cè)地表變形方面已經(jīng)獲得廣泛的應(yīng)用。

在應(yīng)用 PS-InSAR技術(shù)監(jiān)測(cè)礦區(qū)地表形變方面，2005年，COLESANTI等[40]采用PS-InSAR方法分析了 57景 ERS-1/2的降軌 SAR影像，研究了法國(guó)Lorraine鐵礦一個(gè)面積約300 m×300 m的塌陷區(qū)域的歷史變形，并通過(guò)時(shí)序分析反演得到塌陷區(qū)的兩個(gè)PS點(diǎn)的塌陷過(guò)程。韓世大學(xué)的JUNG等[41]使用1992年到1998年的25對(duì)JERS干涉數(shù)據(jù)，研究了韓國(guó)Gaeun煤礦區(qū)大約1km2范圍的地面沉降變形，由選擇出來(lái)的135個(gè)PS點(diǎn)，測(cè)得6年間該礦區(qū)最大的變形為11.2 cm，礦區(qū)地裂縫高度發(fā)育區(qū)地面平均變形速率為 0.5 mm/a[41]。盡管我國(guó)學(xué)者已嘗試開(kāi)展了應(yīng)用 PS-InSAR技術(shù)進(jìn)行地表形變監(jiān)測(cè)方面的應(yīng)用研究，但多為對(duì)城市緩慢地表形變的監(jiān)測(cè)，從公開(kāi)發(fā)表的文獻(xiàn)來(lái)看，應(yīng)用PS-InSAR技術(shù)監(jiān)測(cè)礦區(qū)沉降的工作比較少見(jiàn)。

2.3 CR技術(shù)監(jiān)測(cè)礦區(qū)形變

與PS-InSAR技術(shù)類似的CR技術(shù)同樣是一種基于高相干目標(biāo)對(duì)時(shí)間序列影像進(jìn)行相位分析進(jìn)而獲取地面沉降信息的方法。該技術(shù)通過(guò)在監(jiān)測(cè)地區(qū)布設(shè)穩(wěn)定可靠的人工角反射器(CR點(diǎn))，建立CR點(diǎn)上的相位變化與形變量之間關(guān)系的模型以達(dá)到對(duì)離散點(diǎn)進(jìn)行形變監(jiān)測(cè)的目的。CR技術(shù)有著PS技術(shù)的所有優(yōu)點(diǎn)，可將其視為人造的標(biāo)準(zhǔn)最佳 PS點(diǎn)，依靠此技術(shù)可以精確地測(cè)量某一時(shí)間段內(nèi)地表毫米級(jí)的位移。由于這些CR 點(diǎn)對(duì)雷達(dá)波反射很強(qiáng)，經(jīng)過(guò)幾年的時(shí)間后，它們?nèi)匀槐３种芨叩南喔尚裕欣趯?duì)研究區(qū)域進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間序列的持續(xù)監(jiān)測(cè)，且不受時(shí)間、空間失相關(guān)影響，適用于低相干區(qū)的長(zhǎng)時(shí)間序列形變監(jiān)測(cè)。CR點(diǎn)安裝靈活，可自由選取研究區(qū)域進(jìn)行安裝，特別適合于對(duì)水庫(kù)，活動(dòng)構(gòu)造，大壩，管線，公路，橋梁，核電站，滑坡及斷層等特定區(qū)域或目標(biāo)的活動(dòng)監(jiān)測(cè)。由于這些地區(qū)往往缺少足夠數(shù)量且穩(wěn)定的地面散射體，使得PS技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)[42]。這時(shí)可以通過(guò)人為地布設(shè)一定數(shù)量、尺寸、規(guī)格嚴(yán)格統(tǒng)一并具有穩(wěn)定散射特征的角反射器，通過(guò)對(duì)這些角反射器的回波相位進(jìn)行干涉測(cè)量，從而獲得高精度的視線方向形變量，彌補(bǔ)了 PS技術(shù)的不足。

CR-InSAR技術(shù)進(jìn)行形變監(jiān)測(cè)的前期處理與PS技術(shù)類似，假設(shè)有N+1幅SAR影像，并埋設(shè)了M+1個(gè)CR點(diǎn)，選取其中一個(gè)CR點(diǎn)為參考點(diǎn)，一幅SAR影像為主影像，將其余N幅影像與主影像配準(zhǔn)并重采樣，再進(jìn)行干涉處理，可形成N組干涉對(duì)，計(jì)算結(jié)果為其余M個(gè)CR點(diǎn)相對(duì)于參考點(diǎn)在時(shí)間序列上的形變值。具體處理過(guò)程中，需要預(yù)先在SAR影像上進(jìn)行CR點(diǎn)的識(shí)別，并提取出其行列號(hào)信息，進(jìn)而建立如下函數(shù)關(guān)系模型[43]：

在實(shí)際計(jì)算中，式(5)中未知參數(shù)僅為整周模糊度?k、形變速率v和系統(tǒng)誤差參數(shù)S。求解模型式(5)中未知參數(shù)的過(guò)程與2.2節(jié)中PS技術(shù)時(shí)間維相位解纏的過(guò)程相似，可應(yīng)用整周模糊度搜索方法逐步分離出未知參數(shù)，進(jìn)而得出CR點(diǎn)上的最終的形變速率值v。

CR技術(shù)在地表形變監(jiān)測(cè)方面的應(yīng)用始于1993年初，德國(guó)波茨坦地學(xué)研究中心的XIA等[43]結(jié)合ERS?1的SAR圖像和人工角反射器進(jìn)行了試驗(yàn)研究工作，發(fā)現(xiàn)在相隔35 d的SAR圖像中可以監(jiān)測(cè)到1 cm精度的人工角反射器的上升和下降。隨后，XIA等[43]在2000年又把這一技術(shù)用于礦區(qū)的沉降監(jiān)測(cè)，并取得了很好的結(jié)果。2004年，他們?cè)俅螒?yīng)用CR技術(shù)監(jiān)測(cè)了三峽地區(qū)的沉降，并提出該技術(shù)的算法模型[44]，2008年，XIA[45]又在原有模型基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了這項(xiàng)技術(shù)用于監(jiān)測(cè)地表沉降的實(shí)用性和可靠性。此外，1996年，TIMMEN等[46]利用CR技術(shù)對(duì)德國(guó)的圖林根州維斯馬特礦區(qū)進(jìn)行了微形變的監(jiān)測(cè)，與GPS的數(shù)據(jù)進(jìn)行了比較，精度達(dá)到5 mm。而在國(guó)內(nèi)，CR監(jiān)測(cè)礦區(qū)地表形變的研究尚處于起步階段。

2.4 綜合PS和CR技術(shù)監(jiān)測(cè)礦區(qū)形變

CR技術(shù)在一定程度上可彌補(bǔ)PS技術(shù)中PS點(diǎn)分布的局限性，同時(shí)CR點(diǎn)上獲取到的準(zhǔn)確高程信息和通過(guò)CR技術(shù)獲取的形變量參數(shù)均可對(duì)整個(gè)高相干目標(biāo)基線網(wǎng)絡(luò)起到約束作用。因此，將PS與CR技術(shù)綜合應(yīng)用于形變監(jiān)測(cè)將會(huì)彌補(bǔ)前述 PS技術(shù)中的局限，并且可以發(fā)揮兩種方法的互補(bǔ)優(yōu)勢(shì)，提高形變監(jiān)測(cè)的精度。

對(duì) PS基線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行空間維解纏時(shí)，需要有起算數(shù)據(jù)點(diǎn)才可應(yīng)用間接平差最小二乘法進(jìn)行準(zhǔn)確求解。因此綜合PS與CR技術(shù)進(jìn)行形變監(jiān)測(cè)的基本原理可表示如圖8所示，在網(wǎng)絡(luò)布設(shè)過(guò)程中可將 CR點(diǎn)與 PS點(diǎn)共同布網(wǎng)，將CR點(diǎn)上獲取的形變速率值及其通過(guò)GPS接收機(jī)獲取的高程值作為PS基線網(wǎng)絡(luò)的約束數(shù)據(jù)，進(jìn)而通過(guò)最小二乘的方法求解出所有待求PS點(diǎn)上的未知參數(shù)v和δH。這樣可有效地將CR-InSAR與PS-InSAR兩種技術(shù)結(jié)合，解決研究區(qū)域內(nèi)無(wú)起算數(shù)據(jù)點(diǎn)的問(wèn)題。

圖8 PS基線網(wǎng)絡(luò)模擬分布[51]Fig.8 Simulate distribution of PS network[51]

目前，國(guó)內(nèi)外針對(duì)PS與CR技術(shù)的融合處理，并用于形變監(jiān)測(cè)方面所做的研究工作并不多見(jiàn)。2003年，GE等[47]利用永久散射體(PS)和人工角反射器(CR)輔助 InSAR 技術(shù)，結(jié)合 GPS 資料對(duì)澳大利亞悉尼城開(kāi)展了地面沉降觀測(cè)研究，取得了較好的觀測(cè)結(jié)果。2009年，CHEN等[48]和陳強(qiáng)等[49]應(yīng)用PS-InSAR技術(shù)對(duì)香港地區(qū)形變進(jìn)行監(jiān)測(cè)，應(yīng)用區(qū)域內(nèi)的兩個(gè)GPS控制點(diǎn)作為起算數(shù)據(jù)對(duì)PS網(wǎng)進(jìn)行約束平差，并將 GPS用于研究區(qū)域內(nèi)的大氣校正，有效地將 GPS與PS-InSAR技術(shù)融合起來(lái)。在將PS與CR技術(shù)融合應(yīng)用于礦區(qū)地表形變監(jiān)測(cè)方面，2010年，XING和ZHU[50]以及邢學(xué)敏等[51]提出了一種聯(lián)合 CR和 PS技術(shù)的解算模型，并成功應(yīng)用于河南白沙水庫(kù)周邊的礦區(qū)分布密集區(qū)域的地面沉降監(jiān)測(cè)中。該算法將CR點(diǎn)上計(jì)算得出的形變速率值及高程改正值作為研究區(qū)域PS基線網(wǎng)絡(luò)的約束，進(jìn)而通過(guò)間接觀測(cè)平差法估計(jì)出PS網(wǎng)沉降速率和高程改正值的全局最優(yōu)解，有效實(shí)現(xiàn)了兩種高相干技術(shù)的結(jié)合。

圖9 河南省白沙水庫(kù)附近煤礦沉降速率圖[51]Fig.9 Deformation velocities of collieries around Baisha reservoir in Henan Province[51]

在實(shí)驗(yàn)中，采用2007年2月至2010年2月相隔3年的14景PALSAR影像，獲取了該地區(qū)的線性速率場(chǎng)。圖9所示為其獲取的煤礦分布密集區(qū)的線性速率結(jié)果。從圖9中可明顯看出，研究區(qū)域內(nèi)沉降最為明顯的漏斗區(qū)域?yàn)闁|南角的方山鎮(zhèn)二礦所在位置。其年累積沉降量在斜距方向約4 cm，沉降的明顯程度是不容忽視的。圖10所示為其應(yīng)用兩個(gè)時(shí)間段內(nèi)的水準(zhǔn)驗(yàn)證數(shù)據(jù)對(duì)加入CR點(diǎn)約束前后的PS網(wǎng)速率場(chǎng)進(jìn)行的外部精度對(duì)比分析結(jié)果(SZ代表水準(zhǔn)點(diǎn))。結(jié)果表明，加入CR點(diǎn)約束后，PS點(diǎn)測(cè)量結(jié)果相比于傳統(tǒng)方法精度有明顯提高，證明了應(yīng)用CR點(diǎn)速率作為約束數(shù)據(jù)的合理 性，可修正由于參考點(diǎn)選取不當(dāng)而出現(xiàn)的不合理抬升點(diǎn)，更加合理地反應(yīng)研究區(qū)域內(nèi)礦區(qū)的真實(shí)沉降情況。

圖10 加入約束前后 PS-InSAR結(jié)果與水準(zhǔn)實(shí)測(cè)結(jié)果對(duì)比[51]Fig.10 Results comparison between PS-InSAR algorithm and leveling before and after being constrained[51]

3 InSAR監(jiān)測(cè)礦區(qū)形變的主要問(wèn)題與發(fā)展趨勢(shì)

3.1 InSAR監(jiān)測(cè)礦區(qū)形變的主要問(wèn)題

由前所述，礦區(qū)由于采礦活動(dòng)常常造成地面沉陷、滑坡、崩塌、塌陷等地質(zhì)災(zāi)害，傳統(tǒng)的D-InSAR技術(shù)受限于失相關(guān)和大氣等影響，可能很難發(fā)揮作用，而PS、CR及SBAS等高級(jí)InSAR技術(shù)很好的彌補(bǔ)了傳統(tǒng)D-InSAR技術(shù)的局限性，在礦區(qū)地表形變監(jiān)測(cè)中取得了一些成功的經(jīng)驗(yàn)和成果。但是還存在如下不足和缺陷。

1) 對(duì)SBAS技術(shù)而言，其應(yīng)用是在D-InSAR處理結(jié)果的基礎(chǔ)上進(jìn)行后處理，在選擇干涉數(shù)據(jù)配對(duì)組合時(shí)要求非常嚴(yán)格，且在差分干涉處理過(guò)程中要進(jìn)行相位解纏，這兩個(gè)問(wèn)題是制約其發(fā)展的重要因素，因此仍部分依賴于研究區(qū)域的相干性。

2) 對(duì)PS技術(shù)而言，其形變監(jiān)測(cè)結(jié)果的精度取決于SAR影像的數(shù)目。一般而言，至少綜合30副影像才能夠得到有益的結(jié)果，這將不利于短時(shí)間內(nèi)監(jiān)測(cè)礦區(qū)地表形變。

3) 對(duì)CR技術(shù)而言，人工角反射器的安全性存在一定問(wèn)題, 難以進(jìn)行有效的管理和維護(hù)。

4) 對(duì)形變速率獲取而言，由于目前礦區(qū)的地面形變復(fù)雜，傳統(tǒng)的線性形變模型不能很好的反映出礦區(qū)地表真實(shí)形變信息，因此在一定程度上降低了高級(jí)InSAR技術(shù)的精度和可靠性。

5) 對(duì)時(shí)間序列形變獲取而言，大氣延遲相位的去除是通過(guò)時(shí)空濾波來(lái)完成的，其可靠性一直以來(lái)都沒(méi)有得到很好的證明，目前仍是制約高級(jí)InSAR技術(shù)監(jiān)測(cè)礦區(qū)形變精度的主要問(wèn)題。

6) 相對(duì)于礦山地質(zhì)災(zāi)害的影響范圍，目前主要SAR衛(wèi)星影像分辨率較低。一般SAR衛(wèi)星的空間分辨率為幾十米(多視后)，而對(duì)于一些范圍只有幾平方公里的礦山區(qū)域，很難獲得礦山區(qū)域地表形變細(xì)節(jié)。類似地，現(xiàn)有研究中采用的主要SAR衛(wèi)星影像的重返周期較長(zhǎng)(一般都在一個(gè)月以上)，礦山區(qū)域的地表形變速度都較大(每個(gè)月的沉降可多達(dá)數(shù)十厘米)，如果SAR衛(wèi)星的重返周期太長(zhǎng)將使地表形變超過(guò) InSAR技術(shù)能監(jiān)測(cè)的能力，并且相隔時(shí)間過(guò)長(zhǎng)容易造成時(shí)間失相干，更重要的是無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)礦山地表形變的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)。

3.2 InSAR監(jiān)測(cè)礦區(qū)形變的發(fā)展趨勢(shì)

常規(guī) D-InSAR技術(shù)受時(shí)空失相關(guān)和大氣延遲相位影響等問(wèn)題的影響，嚴(yán)重制約著其在形變監(jiān)測(cè)結(jié)果中的精度和可靠性；基于多幅影像數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)序分析的高級(jí)InSAR技術(shù)(包括SBAS、PS和CR技術(shù))的應(yīng)用很大程度的彌補(bǔ)了傳統(tǒng)D-InSAR技術(shù)的不足，將是今后礦區(qū)地表形變監(jiān)測(cè)的主要技術(shù)手段。CR技術(shù)可彌補(bǔ)PS技術(shù)空間上的分辨率，且CR的強(qiáng)反射特性和安裝的靈活性可作為PS技術(shù)的約束，進(jìn)一步提高PS技術(shù)形變監(jiān)測(cè)的精度，因此，綜合利用PS與CR技術(shù)也將在礦區(qū)形變監(jiān)測(cè)中發(fā)揮強(qiáng)有利的優(yōu)勢(shì)，有著極大的應(yīng)用前景。而針對(duì)目前主要SAR衛(wèi)星影像時(shí)空分辨率較低的問(wèn)題，新一代的SAR衛(wèi)星對(duì)硬件上的缺陷和不足都有很大提高和改進(jìn)。如COSMO-SkyMed衛(wèi)星的空間分辨率達(dá)到3 m(strip map)甚至1 m(Spotlight)，即使多視后也可以達(dá)到5～10 m；不僅如此，新一代高分辨率 SAR衛(wèi)星在重返周期上也有大幅提升，目前COSMO-SkyMed的重返周期已經(jīng)達(dá)到8 d，未來(lái)還可以實(shí)現(xiàn)1～2 d的重返周期。由于傳統(tǒng)SAR數(shù)據(jù)的時(shí)空分辨率限制，近幾年來(lái)，國(guó)際上陸續(xù)應(yīng)用高分辨率TerraSAR，COSMO-SkyMed衛(wèi)星數(shù)據(jù)結(jié)合高級(jí)InSAR技術(shù)進(jìn)行形變監(jiān)測(cè)，獲取的形變信息更加真實(shí)，精度也有較大改善。TAXIO等[52]通過(guò)處理30景TerraSAR影像，檢測(cè)出威尼斯沿岸大壩在2008年3月至2009年1月間存在著厘米級(jí)的形變。PRATI等[53]通過(guò)對(duì)意大利多塞納的實(shí)驗(yàn)仔細(xì)的對(duì)比分析了采用高分辨率影像與傳統(tǒng)C波段衛(wèi)星影像處理的結(jié)果，指出高分辨率影像提取出的 PS點(diǎn)密度高，更適用于非城區(qū)的形變監(jiān)測(cè)。由此可見(jiàn)，新一代高分辨率SAR衛(wèi)星可以滿足礦山區(qū)域高時(shí)空分辨率以及高精度地表形變監(jiān)測(cè)的需求。從國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀來(lái)看，高分辨率影像在礦區(qū)地表形變監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用并不多見(jiàn)。因此，將新一代高分辨率 SAR衛(wèi)星數(shù)據(jù)引入礦區(qū)地表形變監(jiān)測(cè)中將有著極大的應(yīng)用前景。

綜上所述，將高級(jí) InSAR技術(shù)與高分辨率 SAR影像協(xié)同應(yīng)用于監(jiān)測(cè)礦區(qū)地表形變，可為后續(xù)礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境一體化管理工作提供數(shù)據(jù)支撐，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)由于采礦和破壞性開(kāi)采造成的地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測(cè)，對(duì)于礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警和生態(tài)環(huán)境評(píng)估都具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

4 結(jié)論

1) 傳統(tǒng) D-InSAR技術(shù)在礦區(qū)形變監(jiān)測(cè)過(guò)程中受時(shí)間和空間相關(guān)影響較嚴(yán)重，而且礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境特殊(如植被覆蓋嚴(yán)重，且易產(chǎn)生塌陷和積水等)，從而使得傳統(tǒng)D-InSAR技術(shù)的應(yīng)用受到限制。

2) 基于多幅SAR影像數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)序分析的高級(jí)InSAR技術(shù)(包括SBAS，PS，CR以及綜合PS和CR技術(shù))的應(yīng)用很大程度地彌補(bǔ)了傳統(tǒng) D-InSAR技術(shù)的不足，在礦區(qū)地表形變監(jiān)測(cè)中有著很大的應(yīng)用前景，將是今后礦區(qū)地表形變監(jiān)測(cè)的主要技術(shù)手段。

3) 以往的中等SAR衛(wèi)星數(shù)據(jù)時(shí)空分辨率難以滿足礦區(qū)形變監(jiān)測(cè)需求，而新一代的 SAR衛(wèi)星(如TerraSAR，COSMO-SkyMed等)在空間分辨率和重返周期上均有大幅提升。因此，采用高分辨率SAR數(shù)據(jù)對(duì)礦區(qū)形變進(jìn)行精細(xì)監(jiān)測(cè)，是未來(lái)礦區(qū)地表形變監(jiān)測(cè)的發(fā)展趨勢(shì)。

REFERENCES

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Monitoring of ground surface deformation in mining area with InSAR technique

ZHU Jian-jun, XING Xue-min, HU Jun, LI Zhi-wei
(School of Geosciences and Info-Physics, Central South University, Changsha 410083, China)

The application status and research progress of InSAR technique in the monitoring of the ground surface deformation in mining area were introduced. Firstly, the advantages of D-InSAR technique were analyzed by comparing to the traditional surveying methods. Then, the limitations of D-InSAR in the mining deformation detection were described. According to the limitations of the traditional D-InSAR method, the advanced InSAR technique, e.g., small baseline subset (SBAS), permanent scatterer (PS) and corner reflector (CR) techniques were discussed. Using real mining subsidence monitoring as example, the characteristics and application status of those advanced InSAR techniques were studied, and the key problems still existing in the current research were summarized. Finally, it is indicated that the development trend of InSAR monitoring surface deformation in mining area is the combination of advanced InSAR and high-resolution SAR images.

InSAR technique; D-InSAR technique; mining area; surface deformation monitoring; small baseline subset;permanent scatterer; corner reflector

P227

A

1004-0609(2011)10-2564-13

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(40974006，40901172)；教育部“新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計(jì)劃”(NECT-08-0570)；中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資助(2011JQ001，2009QZZD004)；湖南省國(guó)土資源廳礦產(chǎn)資源保護(hù)與合理開(kāi)發(fā)利用科研項(xiàng)目；湖南省高校創(chuàng)新平臺(tái)開(kāi)放基金項(xiàng)目(09K005，09K006)

2011-05-12；

2011-07-18

朱建軍，教授，博士；電話：0731-88836931；E-mail: zjj@csu.edu.cn

(編輯 李艷紅)

朱建軍教授簡(jiǎn)介

朱建軍，1962年出生，湖南雙峰人，博士，教授，博士生導(dǎo)師，中南大學(xué)圖書館館長(zhǎng)兼地球科學(xué)與信息物理工程學(xué)院副院長(zhǎng)，全國(guó)政協(xié)委員、民革湖南省委副主委，國(guó)際礦山測(cè)量協(xié)會(huì)委員，中國(guó)測(cè)繪學(xué)會(huì)大地測(cè)量專業(yè)委員會(huì)委員，中國(guó)測(cè)繪學(xué)會(huì)礦山測(cè)量專業(yè)委員副主任，國(guó)家自然科學(xué)基金委學(xué)科評(píng)審組成員。主要從事測(cè)量平差與數(shù)據(jù)處理、GPS、InSAR和極化干涉數(shù)據(jù)處理、變形測(cè)量的理論研究與工程實(shí)踐。主持完成國(guó)家“863”和國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目30余項(xiàng)，獲國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)、教育部科自然科學(xué)一等獎(jiǎng)等科技獎(jiǎng)勵(lì)10余項(xiàng)。2006年獲國(guó)務(wù)院特殊津貼，2008年獲夏堅(jiān)白測(cè)繪事業(yè)創(chuàng)業(yè)與科技創(chuàng)新獎(jiǎng)，2010獲國(guó)家精品課1門。在國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表論文100余篇，其中被SCI收錄30多篇，出版專著1部。