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煤炭是我国重要的基础能源,其储量在世界排名位列第三,在我国能源开发利用比重中煤炭资源占据绝对的主导地位,煤炭资源的大规模、高强度开采一方面为我国基础建设、经济发展提供能源支持,另一面也给矿区的生态环境带来严峻挑战。煤炭资源高强度大范围开采,导致矿区的采空区面积不断增大,引发严重的矿区生态环境问题,对开采沉陷进行实时动态监测、研究分析矿区沉降规律对解决矿区环境问题至关重要。常规的监测方法在一定程度上可以满足矿区沉陷监测的要求,但存在劳动强度大、效率低下等问题。新兴的DIn SAR技术具有全天候、全天时获取大面积区域沉降的能力,观测精度达到厘米甚至毫米量级,但由于受时间和空间基线失相关、大气延迟的影响,降低了该技术的测量精度进而制约了其在长时间形变监测中的应用。高级时序SAR技术可以克服时空基线失相干、大气相位延迟等问题,能够获取观测区域高分辨率、高精度、长时间序列的地面形变,在矿区沉降监测方面具有巨大的应用前景。本文主要采用Stacking技术、Sta MPS技术、Sta MPS/MTI技术对矿区地表沉降进行监测,主要研究工作及成果如下:(1)根据时间基线、垂直基线以及频率基线构建综合相干系数模型,挑选公共主影像,利用Sta MPS技术对沛北地区12景ALOS卫星影像进行处理,分析了矿区的沉降速率、时序沉降变化,指出Sta MPS技术使用ALOS卫星影像存在的问题以及该技术在监测煤矿开采沉陷区域的适用性。(2)分别使用Sta MPS、Stacking、Sta MPS/MTI三种时序SAR技术对13景Terra SAR数据进行处理,分析Sta MPS/MTI技术获取的DEM残差相位、卫星轨道误差相位以及大气延迟相位对监测结果的影响,对比分析三种时序SAR技术获得的沉降速率、时序沉降变化、累计沉降值等方面的差异性。(3)利用Sta MPS/MTI技术获得的沉降速率、时序累计沉降值对矿区的地表沉降进行分析。在矿区2310工作面分别以100m为间隔提取4个观测点,分析沉降值随时间的变化特征,发现沉降值随时间成线性变化规律;在工作面走向方向和倾向方向布设观测点,提取观测点的时序累计沉降值,分析各工作面在走向方向和倾向方向的沉降规律。