[發(fā)明專利]地表形變的監(jiān)測(cè)方法和裝置及數(shù)據(jù)處理設(shè)備

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210181953.3
• 申請(qǐng)日: 2012-06-04
• 公開（公告）號(hào): CN102680972A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李程;孟淑英;張志峰;白璐;王瑞國(guó);張敦芳;黃健
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)神華能源股份有限公司;神華地質(zhì)勘查有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G01S13/89
• 分類號(hào): G01S13/89
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 李丙林;李志剛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及勘測(cè)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種地表形變的監(jiān)測(cè)方法和裝置及數(shù)據(jù)處理設(shè)備。

背景技術(shù)

礦產(chǎn)資源的過(guò)度開采容易破壞礦區(qū)地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)，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，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)的應(yīng)急處理方案。同時(shí)，礦區(qū)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)開采和可持續(xù)發(fā)展的重要組成部分，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、全球定位系統(tǒng)(Global?Position?System，簡(jiǎn)稱GPS)測(cè)量和電子測(cè)距測(cè)量等，這幾種監(jiān)測(cè)方法空間分辨率低、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)；而且需要大量的人力、物力的支持，需要測(cè)量人員進(jìn)入監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)進(jìn)行野外作業(yè)，不僅監(jiān)測(cè)難度大、效率低下，而且還存在安全隱患；臺(tái)站分布和觀測(cè)周期受到地形和氣候等環(huán)境因素的影響大，監(jiān)測(cè)不精確。

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)礦區(qū)沉降監(jiān)測(cè)成本高而且監(jiān)測(cè)精度低的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種地表形變的監(jiān)測(cè)方法和裝置及數(shù)據(jù)處理設(shè)備，以至少解決現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)礦區(qū)沉降監(jiān)測(cè)成本高而且監(jiān)測(cè)精度低問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種地表形變的監(jiān)測(cè)方法。

根據(jù)本發(fā)明的地表形變的監(jiān)測(cè)方法包括：獲取目標(biāo)區(qū)域的衛(wèi)星雷達(dá)影像；獲取目標(biāo)區(qū)域的衛(wèi)星雷達(dá)影像的像素；對(duì)像素進(jìn)行復(fù)數(shù)運(yùn)算以得到目標(biāo)區(qū)域的干涉圖；以及獲取干涉圖中的地表形變數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步地，獲取目標(biāo)區(qū)域的衛(wèi)星雷達(dá)影像包括：獲取目標(biāo)區(qū)域的多幅不同的衛(wèi)星雷達(dá)影像，獲取目標(biāo)區(qū)域的衛(wèi)星雷達(dá)影像的像素包括：獲取目標(biāo)區(qū)域的多幅不同的衛(wèi)星雷達(dá)影像的像素。

進(jìn)一步地，在獲取目標(biāo)區(qū)域的多幅衛(wèi)星雷達(dá)影像之后和獲取目標(biāo)區(qū)域的多幅衛(wèi)星雷達(dá)影像的像素之前，上述方法還包括：獲取多幅衛(wèi)星雷達(dá)影像中的坐標(biāo)數(shù)據(jù)；計(jì)算獲取的多幅衛(wèi)星雷達(dá)影像中的坐標(biāo)數(shù)據(jù)之間的偏移量；以及利用偏移量配準(zhǔn)獲取的多幅衛(wèi)星雷達(dá)影像，獲取目標(biāo)區(qū)域的衛(wèi)星雷達(dá)影像的像素包括：獲取目標(biāo)區(qū)域的配準(zhǔn)后的多幅衛(wèi)星雷達(dá)影像的像素。

進(jìn)一步地，對(duì)像素進(jìn)行復(fù)數(shù)運(yùn)算以得到目標(biāo)區(qū)域的干涉圖包括：通過(guò)像素獲取多幅衛(wèi)星雷達(dá)影像的相位差；以及對(duì)相位差進(jìn)行灰度化計(jì)算以獲取干涉圖。

進(jìn)一步地，獲取干涉圖中的地表形變數(shù)據(jù)包括：去除干涉圖中的地形相位、平地相位和相位噪聲以獲取地表形變數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步地，去除干涉圖中的地形相位、平地相位和相位噪聲以獲取地表形變數(shù)據(jù)包括：利用二軌法或三軌法去除地形相位；利用基于地理定位的去平地效應(yīng)方法去除平地相位；以及通過(guò)矢量濾波方法去除相位噪聲。

進(jìn)一步地，在獲取目標(biāo)區(qū)域的衛(wèi)星雷達(dá)影像之后以及在獲取目標(biāo)區(qū)域的衛(wèi)星雷達(dá)影像的像素之前，上述方法還包括：獲取基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料，其中，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料為與目標(biāo)區(qū)域地形相關(guān)的數(shù)據(jù)；結(jié)合基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料對(duì)衛(wèi)星雷達(dá)影像進(jìn)行糾正處理以獲取正射衛(wèi)星雷達(dá)影像，獲取目標(biāo)區(qū)域的衛(wèi)星雷達(dá)影像的像素包括：獲取目標(biāo)區(qū)域的正射衛(wèi)星雷達(dá)影像的像素。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種地表形變的監(jiān)測(cè)裝置，該裝置用于執(zhí)行本發(fā)明提供的任意一種地表形變的監(jiān)測(cè)方法。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種地表形變的監(jiān)測(cè)裝置。該監(jiān)測(cè)裝置包括：第一獲取單元，用于獲取目標(biāo)區(qū)域的衛(wèi)星雷達(dá)影像；第二獲取單元，用于獲取目標(biāo)區(qū)域的衛(wèi)星雷達(dá)影像的像素；第一計(jì)算單元，用于對(duì)像素進(jìn)行復(fù)數(shù)運(yùn)算以得到目標(biāo)區(qū)域的干涉圖；以及第三獲取單元，用于獲取干涉圖中的地表形變數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步地，第一獲取單元還用于獲取目標(biāo)區(qū)域的多幅不同的衛(wèi)星雷達(dá)影像，第二獲取單元還用于獲取目標(biāo)區(qū)域的多幅不同的衛(wèi)星雷達(dá)影像的像素。

進(jìn)一步地，上述裝置還包括：第四獲取單元，用于獲取多幅衛(wèi)星雷達(dá)影像中的坐標(biāo)數(shù)據(jù)；第二計(jì)算單元，用于計(jì)算獲取的多幅衛(wèi)星雷達(dá)影像中的坐標(biāo)數(shù)據(jù)之間的偏移量；以及第五獲取單元，用于利用偏移量配準(zhǔn)獲取的多幅衛(wèi)星雷達(dá)影像，第二獲取單元還用于獲取目標(biāo)區(qū)域的配準(zhǔn)后的多幅衛(wèi)星雷達(dá)影像的像素。

進(jìn)一步地，第一計(jì)算單元包括：獲取子單元，用于通過(guò)像素獲取多幅衛(wèi)星雷達(dá)影像的相位差；以及計(jì)算子單元，用于對(duì)相位差進(jìn)行灰度化計(jì)算以獲取干涉圖。