沉降监测中卫星遥感技术的运用分析

王博

摘  要：伴随着科学技术的不断发展，卫星遥感技术的应用范围和作用效果都实现了显著扩展，能在提升监测结果准确性的同时，完成信息精细化分析和处理，为监测工作效果的全面优化提供了技术支持，技术人员在实际操作中可以依据相应数据就能对沉降监测操作予以修正。本文分析了沉降监测中应用卫星遥感技术的优势，并从常规测量和基于时序测量两个方面阐释具体应用方式，针对沉降监测中卫星遥感技术在地表监测和矿区监测方面展开讨论，仅供参考。

关键词：沉降监测  卫星遥感技术  优势  应用

中图分类号：P237                              文献标识码：A                 文章编号：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

近几年，沉降监测工作受到了广泛关注，依托相应的技术体系就能提升微小形变观察的精确度，提升数据处理的可靠性水平，并且为沉降管理工作和设计应用提供有价值的依据。

1  沉降监测中应用卫星遥感技術的优势

在沉降监测中应用卫星遥感技术能弥补传统沉降监测工作存在的不足，建立全天候分析模式，因为技术本身具备高敏感度，因此，能落实标准化数据处理模式。

（1）卫星遥感技术能实现微波卫星数据的获取和处理，避免传统监测需要到达现场造成的耗时耗力等问题，并且依据上线作业也能减少测量工作和运营工作之间产生的矛盾，一定程度上提升了工作效率，为工作质量的全面优化奠定基础[1]。

（2）卫星遥感技术还能实现区域连续性数据和信息管理，依据卫星影像全覆盖的模式对整个测量区域进行数据的收集，保证区域内连续性沉降信息得以落实和校对。因此，相较于传统的监测模式，卫星遥感技术真正意义上完成了沉降源的精准定位和原因检索，提升了工作效率。

（3）借助卫星遥感技术就能对相应数据和信息进行合理性回溯分析，主要是应用合成孔径雷达卫星实现历史数据的存档和调取，以保证相关人员能及时对特定区域完成沉降信息的监测，并且对可能发展的趋势予以预测，有效减少其对后续工作造成的不良影响，提升沉降监测工作的基本质量[2]。

2  沉降监测中应用卫星遥感技术的方式

在科学技术不断发展的时代背景下，将技术模式和沉降监测工作结合在一起，能在提升具体测量结果准确性的同时，完善测量后相应工作方案的实施效果，打造更加科学、合理、稳定的监测平台，实现沉降监测工作的目标。在沉降监测中应用卫星遥感技术要结合实际情况选择切实有效的处理方法，目前主要的形式分为两种，具体如下。

2.1 常规测量

若是在沉降监测工作中对应获取的区域内SAR数据不足，则一般会采取卫星遥感技术常规测量进行数据的处理和监测控制，确保能对形变干涉过程予以分析。技术人员要按照标准化操作流程完善对应的处理单元，以求能提升监测流程和控制效果。

（1）要进行数据的基础性分析，结合工程项目的基本需求和数据成本，完成数据组合质量的判定，从中选取性价比较好的SAR数据进行处理，并且将其作为形变干涉像，从而建立基础性研究对象。

（2）要在数据搜集和调取基础上进行数据的处理，按照标准化流程完成干涉处理的同时进行形变量的测定和计算。与此同时，依据处理结果保证沉降范围得以规范。例如，结合边缘沉降量差异等进行指标的确定[3]。

（3）在工程中实际应用相应操作时，依据地质条件和沉降材料确保勘查工作的及时性，并且利用卫星遥感技术完成沉降原因的分析，保证应用报告能辅助相应工作的顺利开展。需要注意的是，常规化测量工作会受到大气效应的影响，一般会将监测结果控制在厘米级，采取的也是定性分析的模式，有效对沉降采空区等地址变化较大的形变区域予以监测，是辅助优化方案的基础。

2.2 基于时序的测量

为了更好地对沉降信息进行搜索和提取，就要在常规测量基础上开展优化处理，若是沉降监测区域内的有效性SAR数据较多，亦或是区域内存在长时间连续性沉降监测工作，则要借助时序完成沉降监测。例如，应用PSInSAR测量工作模式进行数据分析，一般会使用不同周期SAR数据来完成时序序列数据集的模拟，并且从序列中调取有价值且应用较为稳定的数据并且利用滤波能减少沉降残差点，实现有效的算法剔除[4]。与此同时，保证插值算法能完成沉降率和累积沉降量的测定，依据成果分析最终完成报告，辅助工程项目的开展。

3  沉降监测中应用卫星遥感技术

在沉降监测工作中应用卫星遥感技术，能有效实现对地表变化情况以及变动数据的富集处理，从而建立更加合理安全的处理措施。并且，也能对矿区进行实时性监测，减少安全隐患问题造成的经济损失，打造更加健全完整的工作规划。

3.1 城市地表沉降监测

城市地表沉降问题受到了广泛关注，不仅会导致严重的地质灾害，也对城市发展建设产生不良作用，因此，对沉降问题进行集中的监测和处理较为关键，减少土地资源危机，优化生态环境管理水平，一定程度上落实可持续发展的路径。

（1）地表形变观测工作主要是对地面沉降等地质灾害进行实时性监督和处理，一般而言，地表形变监测会借助精密水准测量完成，从而布设相应的水准网，这种方法在一些沿海城市应用时间较长且经验丰富。而在遥感技术不断发展的时代背景下，对传统技术进行科学化升级势在必行，卫星合成孔径雷达差分干涉测量能对地表微小变化予以精度分析，并且进行信息的及时性收集，从而提升地表沉降监测实效性。

（2）因为城市环境中地面覆盖的植被数量有限，且城市用地的变化并不会出现较大的问题，此时，应用卫星遥感技术就能实现卫星雷达图像干涉结构的建立，一定程度上借助数据实现对城市边缘以及城市演化过程的跟踪，优化数据分析效果[5]。

（3）在卫星遥感技术中应用GPS电子测距，能提升精度分析水平，并且把保证测量数据的稳定性。加之卫星雷达成像能有效减少时延，配套软件还能进行数据回溯和对比分析，是助力城市建设工作的重要手段。

3.2 矿区沉降监测

在市场经济不断发展的时代背景下，煤矿工业也实现了发展突破，为了减少开采造成的地质灾害问题，要结合环境保护机制和要求落实更加有效的科学化分析机制，发挥卫星遥感技术优势，整合数据资源，保证能及时开展沉降监测工作。目前，主要是借助卫星遥感技术进行实时性数据的获取，结合数据处理分析系统以及数据综合控制系统，对积水塌陷的动态变化进行判断，为综合治理提供依据。

另外，应用合成孔径雷达差分干涉测量技术还能对缓慢的地表形变予以观测，确保能结合空间相干性评估以及二维相位解纏技术提高数据判定效果，为沉降测定和监测工作的顺利开展予以保障。依托SAR分析以及卫星遥控技术能保证地质调查的合理性，获取采矿干扰信息以及差异化岩体下陷速度，为调整采矿工作方向提供指导，一定程度上减少不良安全问题产生的作用[6]。

除此之外，选取适宜的卫星遥控数据，也能分析矿区在不同时期中沉降区域和沉降幅度，完成地质灾害调查工作的基础上，优化分析数据水平，从而合理性评估矿区质量，展开未来区域地质灾害评价工作，有效实现危险区分布空间的划定。

4  结语

总而言之，沉降监测工作中应用卫星遥控技术具有划时代意义，能在提升监测质量的基础上完善数据管理工作，并且优化应用水平，为城市发展和环境保护工作提供支持，实现经济效益和管理效益的共赢。

参考文献

[1] 宋培源.基于D-INSAR技术在西北矿区地面沉降监测试验研究[D].银川：宁夏大学，2018.

[2] 邓宇声.基于InSAR技术的矿区地表沉降监测及预测[D].南昌：东华理工大学，2017.

[3] 叶凯，侯建香，金典琦，等.基于PS-InSAR技术的深圳市莲塘地铁站站后 折返线地表形变监测研究[J].城市勘测，2019（6）：167-171.

[4] 安庆，吴树森.湖北三鑫公司高精度地表沉降监测系统设计[J].科技资讯，2017，15（2）：241-242.

[5] 胡玗晗.基于多波束测深系统的隧道沉管覆土及沉降变化研究[J].科技资讯，2019，17（27）：1-2，4.

[6] 乔平，刘桂卫.铁路工程地质遥感技术应用现状与展望[J].铁道建筑技术，2018（11）：1-4，33.