沉降監(jiān)測中衛(wèi)星遙感技術(shù)的運(yùn)用分析

王博

摘? 要：伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，衛(wèi)星遙感技術(shù)的應(yīng)用范圍和作用效果都實(shí)現(xiàn)了顯著擴(kuò)展，能在提升監(jiān)測結(jié)果準(zhǔn)確性的同時(shí)，完成信息精細(xì)化分析和處理，為監(jiān)測工作效果的全面優(yōu)化提供了技術(shù)支持，技術(shù)人員在實(shí)際操作中可以依據(jù)相應(yīng)數(shù)據(jù)就能對沉降監(jiān)測操作予以修正。本文分析了沉降監(jiān)測中應(yīng)用衛(wèi)星遙感技術(shù)的優(yōu)勢，并從常規(guī)測量和基于時(shí)序測量兩個(gè)方面闡釋具體應(yīng)用方式，針對沉降監(jiān)測中衛(wèi)星遙感技術(shù)在地表監(jiān)測和礦區(qū)監(jiān)測方面展開討論，僅供參考。

關(guān)鍵詞：沉降監(jiān)測? 衛(wèi)星遙感技術(shù)? 優(yōu)勢? 應(yīng)用

中圖分類號：P237? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2020）07（b）-0120-03

Abstract： With the continuous development of science and technology， the scope of application and effects of satellite remote sensing technology have been significantly expanded. While improving the accuracy of monitoring results， it can complete refined analysis and processing of information to optimize the overall effectiveness of monitoring work Provided technical support， technicians can correct the settlement monitoring operation based on the corresponding data in actual operation. This article analyzes the advantages of applying satellite remote sensing technology in subsidence monitoring， and explains the specific application methods from the two aspects of conventional measurement and time series measurement. It discusses the surface monitoring and mining area monitoring of satellite remote sensing technology in subsidence monitoring for reference only.

Key Words： Settlement monitoring; Satellite remote sensing technology; Advantages; Application

近幾年，沉降監(jiān)測工作受到了廣泛關(guān)注，依托相應(yīng)的技術(shù)體系就能提升微小形變觀察的精確度，提升數(shù)據(jù)處理的可靠性水平，并且為沉降管理工作和設(shè)計(jì)應(yīng)用提供有價(jià)值的依據(jù)。

1? 沉降監(jiān)測中應(yīng)用衛(wèi)星遙感技術(shù)的優(yōu)勢

在沉降監(jiān)測中應(yīng)用衛(wèi)星遙感技術(shù)能彌補(bǔ)傳統(tǒng)沉降監(jiān)測工作存在的不足，建立全天候分析模式，因?yàn)榧夹g(shù)本身具備高敏感度，因此，能落實(shí)標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)處理模式。

（1）衛(wèi)星遙感技術(shù)能實(shí)現(xiàn)微波衛(wèi)星數(shù)據(jù)的獲取和處理，避免傳統(tǒng)監(jiān)測需要到達(dá)現(xiàn)場造成的耗時(shí)耗力等問題，并且依據(jù)上線作業(yè)也能減少測量工作和運(yùn)營工作之間產(chǎn)生的矛盾，一定程度上提升了工作效率，為工作質(zhì)量的全面優(yōu)化奠定基礎(chǔ)[1]。

（2）衛(wèi)星遙感技術(shù)還能實(shí)現(xiàn)區(qū)域連續(xù)性數(shù)據(jù)和信息管理，依據(jù)衛(wèi)星影像全覆蓋的模式對整個(gè)測量區(qū)域進(jìn)行數(shù)據(jù)的收集，保證區(qū)域內(nèi)連續(xù)性沉降信息得以落實(shí)和校對。因此，相較于傳統(tǒng)的監(jiān)測模式，衛(wèi)星遙感技術(shù)真正意義上完成了沉降源的精準(zhǔn)定位和原因檢索，提升了工作效率。

（3）借助衛(wèi)星遙感技術(shù)就能對相應(yīng)數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行合理性回溯分析，主要是應(yīng)用合成孔徑雷達(dá)衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)的存檔和調(diào)取，以保證相關(guān)人員能及時(shí)對特定區(qū)域完成沉降信息的監(jiān)測，并且對可能發(fā)展的趨勢予以預(yù)測，有效減少其對后續(xù)工作造成的不良影響，提升沉降監(jiān)測工作的基本質(zhì)量[2]。

2? 沉降監(jiān)測中應(yīng)用衛(wèi)星遙感技術(shù)的方式

在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的時(shí)代背景下，將技術(shù)模式和沉降監(jiān)測工作結(jié)合在一起，能在提升具體測量結(jié)果準(zhǔn)確性的同時(shí)，完善測量后相應(yīng)工作方案的實(shí)施效果，打造更加科學(xué)、合理、穩(wěn)定的監(jiān)測平臺，實(shí)現(xiàn)沉降監(jiān)測工作的目標(biāo)。在沉降監(jiān)測中應(yīng)用衛(wèi)星遙感技術(shù)要結(jié)合實(shí)際情況選擇切實(shí)有效的處理方法，目前主要的形式分為兩種，具體如下。

2.1 常規(guī)測量

若是在沉降監(jiān)測工作中對應(yīng)獲取的區(qū)域內(nèi)SAR數(shù)據(jù)不足，則一般會采取衛(wèi)星遙感技術(shù)常規(guī)測量進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理和監(jiān)測控制，確保能對形變干涉過程予以分析。技術(shù)人員要按照標(biāo)準(zhǔn)化操作流程完善對應(yīng)的處理單元，以求能提升監(jiān)測流程和控制效果。

（1）要進(jìn)行數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)性分析，結(jié)合工程項(xiàng)目的基本需求和數(shù)據(jù)成本，完成數(shù)據(jù)組合質(zhì)量的判定，從中選取性價(jià)比較好的SAR數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并且將其作為形變干涉像，從而建立基礎(chǔ)性研究對象。

（2）要在數(shù)據(jù)搜集和調(diào)取基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理，按照標(biāo)準(zhǔn)化流程完成干涉處理的同時(shí)進(jìn)行形變量的測定和計(jì)算。與此同時(shí)，依據(jù)處理結(jié)果保證沉降范圍得以規(guī)范。例如，結(jié)合邊緣沉降量差異等進(jìn)行指標(biāo)的確定[3]。

（3）在工程中實(shí)際應(yīng)用相應(yīng)操作時(shí)，依據(jù)地質(zhì)條件和沉降材料確?？辈楣ぷ鞯募皶r(shí)性，并且利用衛(wèi)星遙感技術(shù)完成沉降原因的分析，保證應(yīng)用報(bào)告能輔助相應(yīng)工作的順利開展。需要注意的是，常規(guī)化測量工作會受到大氣效應(yīng)的影響，一般會將監(jiān)測結(jié)果控制在厘米級，采取的也是定性分析的模式，有效對沉降采空區(qū)等地址變化較大的形變區(qū)域予以監(jiān)測，是輔助優(yōu)化方案的基礎(chǔ)。

2.2 基于時(shí)序的測量

為了更好地對沉降信息進(jìn)行搜索和提取，就要在常規(guī)測量基礎(chǔ)上開展優(yōu)化處理，若是沉降監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的有效性SAR數(shù)據(jù)較多，亦或是區(qū)域內(nèi)存在長時(shí)間連續(xù)性沉降監(jiān)測工作，則要借助時(shí)序完成沉降監(jiān)測。例如，應(yīng)用PSInSAR測量工作模式進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，一般會使用不同周期SAR數(shù)據(jù)來完成時(shí)序序列數(shù)據(jù)集的模擬，并且從序列中調(diào)取有價(jià)值且應(yīng)用較為穩(wěn)定的數(shù)據(jù)并且利用濾波能減少沉降殘差點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)有效的算法剔除[4]。與此同時(shí)，保證插值算法能完成沉降率和累積沉降量的測定，依據(jù)成果分析最終完成報(bào)告，輔助工程項(xiàng)目的開展。

3? 沉降監(jiān)測中應(yīng)用衛(wèi)星遙感技術(shù)

在沉降監(jiān)測工作中應(yīng)用衛(wèi)星遙感技術(shù)，能有效實(shí)現(xiàn)對地表變化情況以及變動(dòng)數(shù)據(jù)的富集處理，從而建立更加合理安全的處理措施。并且，也能對礦區(qū)進(jìn)行實(shí)時(shí)性監(jiān)測，減少安全隱患問題造成的經(jīng)濟(jì)損失，打造更加健全完整的工作規(guī)劃。

3.1 城市地表沉降監(jiān)測

城市地表沉降問題受到了廣泛關(guān)注，不僅會導(dǎo)致嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害，也對城市發(fā)展建設(shè)產(chǎn)生不良作用，因此，對沉降問題進(jìn)行集中的監(jiān)測和處理較為關(guān)鍵，減少土地資源危機(jī)，優(yōu)化生態(tài)環(huán)境管理水平，一定程度上落實(shí)可持續(xù)發(fā)展的路徑。

（1）地表形變觀測工作主要是對地面沉降等地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行實(shí)時(shí)性監(jiān)督和處理，一般而言，地表形變監(jiān)測會借助精密水準(zhǔn)測量完成，從而布設(shè)相應(yīng)的水準(zhǔn)網(wǎng)，這種方法在一些沿海城市應(yīng)用時(shí)間較長且經(jīng)驗(yàn)豐富。而在遙感技術(shù)不斷發(fā)展的時(shí)代背景下，對傳統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行科學(xué)化升級勢在必行，衛(wèi)星合成孔徑雷達(dá)差分干涉測量能對地表微小變化予以精度分析，并且進(jìn)行信息的及時(shí)性收集，從而提升地表沉降監(jiān)測實(shí)效性。

（2）因?yàn)槌鞘协h(huán)境中地面覆蓋的植被數(shù)量有限，且城市用地的變化并不會出現(xiàn)較大的問題，此時(shí)，應(yīng)用衛(wèi)星遙感技術(shù)就能實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星雷達(dá)圖像干涉結(jié)構(gòu)的建立，一定程度上借助數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對城市邊緣以及城市演化過程的跟蹤，優(yōu)化數(shù)據(jù)分析效果[5]。

（3）在衛(wèi)星遙感技術(shù)中應(yīng)用GPS電子測距，能提升精度分析水平，并且把保證測量數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性。加之衛(wèi)星雷達(dá)成像能有效減少時(shí)延，配套軟件還能進(jìn)行數(shù)據(jù)回溯和對比分析，是助力城市建設(shè)工作的重要手段。

3.2 礦區(qū)沉降監(jiān)測

在市場經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的時(shí)代背景下，煤礦工業(yè)也實(shí)現(xiàn)了發(fā)展突破，為了減少開采造成的地質(zhì)災(zāi)害問題，要結(jié)合環(huán)境保護(hù)機(jī)制和要求落實(shí)更加有效的科學(xué)化分析機(jī)制，發(fā)揮衛(wèi)星遙感技術(shù)優(yōu)勢，整合數(shù)據(jù)資源，保證能及時(shí)開展沉降監(jiān)測工作。目前，主要是借助衛(wèi)星遙感技術(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)性數(shù)據(jù)的獲取，結(jié)合數(shù)據(jù)處理分析系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)綜合控制系統(tǒng)，對積水塌陷的動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行判斷，為綜合治理提供依據(jù)。

另外，應(yīng)用合成孔徑雷達(dá)差分干涉測量技術(shù)還能對緩慢的地表形變予以觀測，確保能結(jié)合空間相干性評估以及二維相位解纏技術(shù)提高數(shù)據(jù)判定效果，為沉降測定和監(jiān)測工作的順利開展予以保障。依托SAR分析以及衛(wèi)星遙控技術(shù)能保證地質(zhì)調(diào)查的合理性，獲取采礦干擾信息以及差異化巖體下陷速度，為調(diào)整采礦工作方向提供指導(dǎo)，一定程度上減少不良安全問題產(chǎn)生的作用[6]。

除此之外，選取適宜的衛(wèi)星遙控?cái)?shù)據(jù)，也能分析礦區(qū)在不同時(shí)期中沉降區(qū)域和沉降幅度，完成地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查工作的基礎(chǔ)上，優(yōu)化分析數(shù)據(jù)水平，從而合理性評估礦區(qū)質(zhì)量，展開未來區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害評價(jià)工作，有效實(shí)現(xiàn)危險(xiǎn)區(qū)分布空間的劃定。

4? 結(jié)語

總而言之，沉降監(jiān)測工作中應(yīng)用衛(wèi)星遙控技術(shù)具有劃時(shí)代意義，能在提升監(jiān)測質(zhì)量的基礎(chǔ)上完善數(shù)據(jù)管理工作，并且優(yōu)化應(yīng)用水平，為城市發(fā)展和環(huán)境保護(hù)工作提供支持，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和管理效益的共贏。

參考文獻(xiàn)

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