高分辨率时序InSAR在矿区开采沉陷监测中的应用--以霄云矿区为例.pdf

高分辨率时序I n S A R在矿区开采沉陷监测中的应用 以霄云矿区为例 收稿日期2 0 1 9 1 2 0 4; 修订日期 2 0 2 0 0 2 0 9; 编辑 王敏 基金项目 兖矿集团有限公司科技项目,“东滩煤矿六采区采煤塌陷地动态治理研究“Y K 2 0 1 8 A 1 8 , 山东省地矿局2 0 1 9年局控地质勘 查和科技创新项目,“高潜水位区采煤塌陷地综合调查与治理示范研究“KY 2 0 1 9 3 9 作者简介 甄洪帅1 9 8 9 , 男, 山东兖州人, 工程师, 主要从事工程测量、 航空摄影测量工作; Em a i l3 5 0 3 8 4 3 0 7q q .c o m 甄洪帅1 ,2, 张红月1,2, 姬宗皓1,3, 殷幼松4 1.自然资源部采煤沉陷区综合治理工程技术创新中心, 山东 济宁 2 7 2 0 0 0;2.山东省鲁南地质工程勘察院, 山东 兖州 2 7 2 1 0 0;3.济宁市采煤沉陷地治理中心, 山东 济宁 2 7 2 0 0 0;4.环球星云遥感科技有限公司, 浙 江 湖州 3 1 3 2 0 0 摘要 煤炭资源的高强度开采在促进社会经济发展的同时, 也造成了一系列地质环境问题。采煤沉陷区的综合治 理及生态修复亟需矿区现状调查数据作为基础支撑, 而现状数据的快速更新在监测效率、 经济代价及可延续性方 面对当前测量方法及工作手段提出了更高的要求。该文以济宁市霄云矿区为例, 采用时序I n S A R技术对2 0 1 6 2 0 1 8年间的1 5期高分辨率R A D A R S A T 2 X F模式影像开展解译处理, 获取霄云矿区的时空形变特征, 并结合不 同时段开采工作面位置进行了监测结果分析。结果表明, 高分辨率时序I n S A R技术能够有效识别矿区开采引起的 形变迹象, 满足采煤沉陷区下沉信息精确获取的监测要求, 为大范围开采沉陷信息的获取及影响程度的划定提供 了可靠技术方法。 关键词 时序I n S A R; 采煤沉陷区;R A D A R S A T 2; 高分辨率 中图分类号P 2 2 5. 7 文献标识码A d o i1 0.1 2 1 2 8/ j . i s s n .1 6 7 2 6 9 7 9.2 0 2 0.0 8.0 0 9 引文格式 甄洪帅, 张红月, 姬宗皓, 等.高分辨率时序I n S A R在矿区开采沉陷监测中的应用 以霄云矿区为例 [ J].山东国土资源,2 0 2 0,3 68 6 1 6 7. Z HE N H o n g s h u a i,Z HAN GH o n g y u e,J IZ o n g h a o,e t c . A p p l i c a t i o no fH i g h R e s o l u t i o nT i m e -S e r i e s I n S A Ri nM i n i n gS u b s i d e n c eM o n i t o r i n g[J].S h a n d o n gL a n da n dR e s o u r c e s,2 0 2 0,3 68 6 1 6 7. 0 引言 霄云矿区位于济宁市金乡县霄云镇, 于2 0 0 8年4 月开工建设, 区内地势平坦, 地面标高为3 5 . 84 4 .9 m, 总体趋势为西高东低。土地肥沃, 地面村庄较多。 区内地层为走向近EW、 倾向北的单斜构造, 井田北 至刘吴庄断层, 西为曹马集断层, 东距鱼台县城约2 0 k m, 南起各煤层露头。该矿区自2 0 1 1年底到2 0 1 5年 中由水准测量观测到的最大沉降量超过3 0 0mm。为 了获取霄云矿区地表沉降的现状资料以服务于后期 矿区治理方案的规划设计, 研究该矿区采煤沉陷的空 间分布及时序演化特征具有重要意义。然而, 传统观 测手段虽然具有精度高、 监测量级大等特点, 但在矿 区面域形变监测应用中存在着经济代价高、 观测周期 长、 采样点密度难以反映矿区整体形变特征等突出问 题[ 17]。L i d a r技术可以通过高程变化从而提取矿区 形变特征, 但费用昂贵, 在大规模工程化应用过程中 存在一定局限性[ 81 0]。利用合成孔径雷达干涉测量 I n S A R 技术方法进行采煤沉陷区的沉降监测在德 国、 澳大利亚和波兰等国研究较早[ 1 11 3], 近年我国相 关学者应用该技术也对矿区沉陷开采做了相应的研 究及应用工作[ 1 41 7]。而I n S A R技术监测矿区沉陷的 应用效果取决于诸多因素, 主要包括 S A R影像空间 分辨率、 影像数量及时间采样频率、 雷达波长、 矿区工 作面地物特征及其开采特点等。就空间分辨率这一 要素而言, 中等分辨率S A R影像在解译过程中容易 造成相位混叠、 相干点目标密度较小等问题, 对整个 16 第3 6卷第8期 山 东 国 土 资 源 2 0 2 0年8月 矿区形变场空间形态及量级程度的刻画存在不足, 继 而影响矿区沉陷范围线的提取精度[ 1 82 2]。鉴此, 该文 以加拿大R A D A R S A T 2超精细宽E x t r a F i n e,X F 模式5m高分辨率时序影像为数据源, 利用时序I n - S A R技术对济宁市霄云矿区开展沉陷调查监测, 为 后期矿区综合治理及生态修复工作的顺利开展提供 切实可靠的现状资料。 1 S A R影像选择 影像源的选择上主要根据当前主流S A R卫星存 档数据可利用情况, 并结合采煤沉陷区地面沉降监测 对S A R数据源幅宽大、 分辨率高、 重访周期稳定及数 据获取可靠等方面的参数需求, 最终确定使用R A - D A R S A T2的超精细宽高分辨率S A R存档数据 E x t r a F i n e,X F , 实现工作区全覆盖、 高精度、 分年度 的监测, 确保监测区因时间差异而形成的塌陷形变可 以在I n S A R结果中有很好的体现。同时, 为了平衡 影像成本和监测效果, 选用每年度时间上分布较为均 匀的5期影像, 2 0 1 62 0 1 8年共3 0景X F时间序列 数据进行观测, S A R数据集基本参数见表1。 表1 S A R数据集基本参数 传感器名称 拍摄 模式 轨道 方向 波段 分辨率 方位向距离向 中心入射角 获取日期 2 0 1 6年2 0 1 7年2 0 1 8年 2 0 1 6 0 7 2 42 0 1 7 0 2 2 52 0 1 8 0 3 1 6 2 0 1 6 0 8 1 72 0 1 7 0 5 0 82 0 1 8 0 5 2 7 R A D A R S A T 2X F 降轨 C2.5 m5 m2 8.8 8 2 0 1 6 1 0 0 42 0 1 7 0 8 1 22 0 1 8 0 8 0 7 2 0 1 6 1 0 2 82 0 1 7 0 9 2 92 0 1 8 0 9 2 4 2 0 1 6 1 2 1 52 0 1 7 1 2 1 02 0 1 8 1 2 0 5 2 时序I n S A R分析技术 2.1 差分相位模型 时序I n S A R分析是D I n S A R监测技术的应 用拓展, 通过对不同时刻获取的同一区域S A R影像 上受失相干现象影响较小的像元 高相干点目标 开 展相位稳定性分析, 以实现长时间跨度地表沉降信 息的高精度获取。在经过时间序列S A R影像同名 点位的配准、 从雷达坐标系向地理坐标系的编码转 换、 不同时刻影像多基线组合选取及利用外部D EM 对干涉相位去除地形影响后, 时序差分相位模型可 表示为 φx, iφ d e f ,x,iΔφε,x,iφα,x,iΔφo r b,x,iφn,x,i 式中 φx, i代表第i幅差分干涉对上第x个像元的差 分干涉 相 位; φ d e f ,x,i为 雷 达 视 向 上 的 形 变 相 位; Δφε,x,i为外部参考D EM不准确引入的残余地形相 位误差; φα,x, i代表大气延迟误差;Δφo r b,x,i为卫星轨 道数据不准确引入的相位误差; φn,x, i为其他噪声相 位, 如 热噪声、 体散射变化误差及数据处理中引入 的误差等。差分相位模型的构建是各种时序I n - S A R分析方法的解算基础。 2.2 监测方法 当前, 根据研究对象的不同, 从差分干涉相位中 获取形变成分主要有2种处理思路 一种是假定形 变区符合某种时序演化规律, 先解算出主体形变成 分, 然后从残余相位中分离出剩余部分, 两者之和便 是形变信息; 另一种则是通过从差分干涉相位中逐 步剥离其他干扰相位成分进而获取总的形变信息。 与城市缓慢地表沉降可采用前一种时间线性形变模 型描述不同, 由煤炭开采引起的形变发育过程较为 复杂、 沉陷量级大, 且各工作面开采时段并不一致, 故应该采用第二种处理思路, 即 不假定时间形变模 型的空间相关性I n S A R分析方法[ 2 32 4]。其处理步 骤包括 时序S A R影像配准、 干涉图生成、 地形相位 去除、 初选相干点目标、 空间相关和非相关视角误差 估算、 终选相干点目标、 相位解缠和大气相位获取 等, 形变分析过程如下。 假设φ d e f , φα. Δφo r b在一定空间尺度上具有相关 性, Δφε. φn 在此距离上非空间相关, 且在x以为中 心、 L为半径的圆内其均值为零。以第x像素半径 L内所有高相干点目标的相位平均值可表示为 􀭶 φx, i􀭶 φ d e f ,x,i􀭶 φα,x, iΔ 􀭶 φo r b,x, i􀭶 φn,x, i 􀭶 φn,x,i为φn,x,i和Δφε,x,i的样本均值, 较小可忽略不计。 有 φx, i-􀭶 φx, iφε,x,iφn,x,i-􀭶 φ n,x,i 式中 􀭶 φ n,x,i􀭶 φn,x, i 􀭶 φ d e f ,x,i-φ d e f ,x,i 􀭶 φα,x, i- φα,x, iΔ 􀭶 φo r b,x, i-Δφo r b,x,i 由D EM误差造成的相位差与垂直基线成正比例 26 第3 6卷第8期 山 东 国 土 资 源 2 0 2 0年8月 φε,x, iB⊥,x,iKε,x 式中K ε,x为比例常量, 改写为 φx, i-􀭶 φx, iB⊥,x,iKε,x􀭶 φn,x, i-􀭶 φ n,x,i Kε,x是唯一与基线相关的因子, 可通过最小二乘法 估算。相位稳定性评定因子表述如下 γx 1 M |Σ m i1 e x p{jφx,i-􀭶φx, i-Δ φε,x,i }| 式中 M为差分干涉图的个数,Δ φε,x, i为对残余地形 相位的估计, γx可用于衡量像元相位稳定性, 作为相 干点目标选取的参考依据。完成D E M误差估计后, 得到改正的差分相位 φx, i-Δ φε,x, iφ d e f ,x,iφa t m,x,iΔφo r b,x,i φ ε,x,iφn,x,i 式中 φ ε,x,i为由Kε,x估计不准确而引起的残余误差, 由于相邻相干点目标间空间相关D E M误差相差并 不大, 故该项对解缠误差的影响较小。对上式进行三 维迭代相位解缠处理, 并利用大气、 轨道和形变信号 三者之间时空频谱特性的差异, 实现形变信号和噪声 信号的有效分离。 3 矿区开采沉陷提取 3.1 干涉组合选取 对于时序I n S A R分析而言, 可通过两种组合模 式构建干涉对, 一种是单一主影像的放射状网络; 另 一种则为短时间、 空间基线的小基线集组合。前一 种模式一般在影像数量大于2 5期以上时采用; 而后 一种模式能够以更高的空间密度提取到相干点目 标, 对矿区空间形变特征的反应更加明显、 直观。该 文受限于数据量少且影像间隔时间较长, 采用小基 线集干涉组合方式, 将空间垂直基线3 0 0m、 时间基 线2 0 0d作为阈值, 所选组合情况如表2所示。 表2 研究区图幅干涉组合时空基线 序号主影像辅影像垂直基线m时间基线d序号主影像辅影像垂直基线m时间基线d 12 0 1 6 0 7 2 4 2 0 1 6 0 8 1 76 7.1 12 41 92 0 1 7 0 5 0 8 2 0 1 7 0 8 1 24 0.7 19 6 22 0 1 6 0 7 2 4 2 0 1 6 1 0 0 41 4.6 67 22 02 0 1 7 0 5 0 8 2 0 1 7 0 9 2 92 4.5 51 4 4 32 0 1 6 0 7 2 4 2 0 1 6 1 0 2 87 1.7 99 62 12 0 1 7 0 8 1 2 2 0 1 7 0 9 2 91 6.1 54 8 42 0 1 6 0 7 2 4 2 0 1 6 1 2 1 51 3 7.4 01 4 42 22 0 1 7 0 8 1 2 2 0 1 7 1 2 1 02 1.2 81 2 0 52 0 1 6 0 8 1 7 2 0 1 6 1 0 0 48 1.7 84 82 32 0 1 7 0 9 2 9 2 0 1 7 1 2 1 03 7.4 37 2 62 0 1 6 0 8 1 7 2 0 1 6 1 0 2 81 3 8.9 17 22 42 0 1 7 0 9 2 9 2 0 1 8 0 3 1 63 3.5 71 6 8 72 0 1 6 0 8 1 7 2 0 1 6 1 2 1 57 0.2 81 2 02 52 0 1 7 1 2 1 0 2 0 1 8 0 3 1 63.8 69 6 82 0 1 6 0 8 1 7 2 0 1 7 0 2 2 54 5.7 21 2 02 62 0 1 7 1 2 1 0 2 0 1 8 0 5 2 71 9.2 81 6 8 92 0 1 6 1 0 0 4 2 0 1 6 1 0 2 85 7.1 22 42 72 0 1 8 0 3 1 6 2 0 1 8 0 5 2 72 3.1 57 2 1 02 0 1 6 1 0 0 4 2 0 1 6 1 2 1 51 5 2.0 77 22 82 0 1 8 0 3 1 6 2 0 1 8 0 8 0 75 3.7 81 4 4 1 12 0 1 6 1 0 0 4 2 0 1 7 0 2 2 51 2 7.5 51 4 42 92 0 1 8 0 3 1 6 2 0 1 8 0 9 2 41 0 9.9 21 9 2 1 22 0 1 6 1 0 2 8 2 0 1 6 1 2 1 52 0 9.2 04 83 02 0 1 8 0 5 2 7 2 0 1 8 0 8 0 73 0.6 27 2 1 32 0 1 6 1 0 2 8 2 0 1 7 0 2 2 51 8 4.6 81 2 03 12 0 1 8 0 5 2 7 2 0 1 8 0 9 2 41 3 3.0 71 2 0 1 42 0 1 6 1 0 2 8 2 0 1 7 0 5 0 88 3.1 01 9 23 22 0 1 8 0 5 2 7 2 0 1 8 1 2 0 51 0 4.4 51 2 0 1 52 0 1 6 1 2 1 5 2 0 1 7 0 2 2 52 4.5 27 23 32 0 1 8 0 8 0 7 2 0 1 8 0 9 2 41 6 3.7 04 8 1 62 0 1 6 1 2 1 5 2 0 1 7 0 5 0 81 2 6.1 01 4 43 42 0 1 8 0 8 0 7 2 0 1 8 1 2 0 57 3.8 31 2 0 1 72 0 1 7 0 2 2 5 2 0 1 7 0 5 0 81 0 1.5 87 23 52 0 1 8 0 9 2 4 2 0 1 8 1 2 0 52 3 7.5 37 2 1 82 0 1 7 0 2 2 5 2 0 1 7 0 8 1 26 0.8 61 6 8 3.2 差分干涉处理 R A D A R S AT 2 X F模式影像单视情况下方位 向分辨率为2. 5m左右, 而距离向则为5m。为抑 制相干斑噪声且同时保持高分辨影像的精细化监测 优势, 采用距离向和方位向1 ∶ 2的窗口对配准后影 像进行多视处理, 在提高相位信噪比的同时, 使得方 位向和距离向分辨率接近一致, 改善影像判读效果。 此外, 由于煤炭开采区多位于农田等植被覆盖度高、 相干性低的区域, 需要对去除地形贡献后的相位进 行滤波。 3.3 研究区沉陷监测结果 在对影像解译处理过程中需要注意两个方面 一方面是大气条件和解算传播误差的影响。大气一 般在空间13k m呈现出较强的相关性, 且随着距 离的增大, 相关性逐渐减弱; 而解算传播误差同样和 距离有关, 空间范围越大, 误差积累越明显。鉴此, 为有效控制大区域时序I n S A R分析过程中大气条 件及解算传播误差的影响, 以霄云矿区边界外扩1 3k m为界, 对获取的时序差分干涉相位进行解算 分析。另外一方面则是需要排除地下水开采这类由 36 第3 6卷第8期 技 术 方 法 2 0 2 0年8月 居民生产活动产生的地面沉降现象。与矿采形变不 同, 地下水开采不会在短期内发生剧烈的地表形变, 因此其相位条纹不会过于明显; 此外该类现象多发 生在人口聚集地, 可通过形变场与村庄空间分布的 叠加分析予以判别。综合上述考虑后, 得到2 0 1 6 2 0 1 8年研究区范围内的沉陷演化过程, 如图1和2 所示。 图1 霄云矿区时序形变演化过程 图2 霄云矿区累计沉降量及其等值线 4 结果分析 时序I n S A R技术获取的监测结果既可以从空 间上分析矿区开采引起的沉陷对于周边环境的影 响, 尤其在“ 三下压煤” 开采情况下地面沉陷对于建、 构筑物的安全稳定构成的威胁, 同时也可以与开采 面的工作时段相结合, 从而综合矿区开采工艺、 地质 条件等因素对沉陷发育规律进行研究, 进一步加深 矿区沉陷过程的认知, 为开采沉陷控制方案的制定 提供辅助资料。 4.1 研究区地质采矿条件 霄云煤矿采用立井开拓, 井底水平为 7 9 0m, 采煤方法为综采放顶煤采煤法, 开采标高为4 3 0m 15 0 0m [2 5]。其中, 首采区地面影响范围内有共 有1 1个村庄, 分布较为零散; 二采区范围内有9个 村庄。该区为全隐蔽式华北型石炭二叠纪含煤地 层, 地层自上而下分别为第四系、 古近系、 二叠系、 石 炭系、 奥陶系。区内总体为向北倾伏的单斜构造, 地 46 第3 6卷第8期 山 东 国 土 资 源 2 0 2 0年8月 层倾角1 0 2 1 , 浅部陡深部缓; 断裂构造较发育, 共发现断层1 9条, 其中落差大于1 0 0m的2条;5 0 1 0 0m的2条;2 05 0m的1 1条, 断层走向多为 N E向和EW向, 且主要断层控制程度均已达到可 靠或较可靠。矿区煤系地层平均总厚度2 6 0m, 含 煤1 9层。可采、 局部可采煤层3层3、1 2下、1 6上 , 平均总厚度5. 3 7m。3煤层厚2.2 57.6 9m, 平均 3.9 8m, 稳定全区可采;1 2下煤层厚0.3 41.2 8m, 平均0. 7 1m, 局部可采;1 6上煤层厚0.6 00.7 4m, 平均0. 6 8m, 较稳定局部可采。 4.2 空间影响分析 霄云矿区井田存在较厚的冲积层, 在进行工作 面开采时, 地表下沉量相比于基岩情况下要大, 由于 厚冲积层的移动传递, 会使得浅层土体固结压缩时 形变较为均匀, 进而反映到地表时会相对平缓, 不会 引起较大量级的集中形变; 此外, 开采煤层埋藏较 深, 矿区内煤层顶板以砂岩为主且较为稳定, 石炭 二叠系硬岩超过1 5 0m, 条带开采条件下上覆岩层 与硬岩岩梁将整体缓慢下沉, 使得开采引起的地表 下沉、 变形值会比较均衡[ 2 6], 这些从监测结果中得 到了很好的体现。霄云煤矿主采3煤层, 采深约 7 9 0 m, 采用条带式或隔面开采, 因此, 开采沉陷并 不存在非常集中的大量级变形。从图3中可以看 出, 在监测 时 段 内, 地 面 沉 陷 主 要 集 中 在2 0 1 5 2 0 1 8年度的开采工作面周边, 而2 0 1 22 0 1 4年的 开采面已经基本上达到了稳沉状态, 不再有明显的 下沉趋势。 4.3 开采沉陷规律分析 霄云矿区共划分为6个采区,2 0 1 22 0 1 8年的 开采工作面位置分布如图3中蓝色框体。对矿区内 不同开采时段工作面选择点位绘制沉陷形变曲线以 探究地面沉陷发育规律, 所选取的6处具有代表性 点位空间位置如图3中AF所示, 形变序列演化 曲线见图4。 图3 矿区开采面空间沉降影响范围 经分析, 图4中的6处形变曲线主要体现出① I n S A R形变演化过程与开采时段引起的沉陷吻合 度高。图4 a位置沉陷由2 0 1 5年工作面的开采所导 致, 从曲线发育趋势可以看出, 存在明显的收敛趋 势, 而 结 合 空 间 沉 陷 范 围 可 以 看 出, 大 部 分 在 2 0 1 22 0 1 4年间的开采面周边已经达到稳沉状态, 不存在突出形变迹象; 而在图4 b中可以看到, 在 2 0 1 7年工作面尚未处于开采状态时, 地面点位周边 较为稳定, 而随着开采工作的进行, 随之发生快速下 沉过程, 这些点位的沉降迹象都与矿区沉陷发育规 律较为一致。②距离开采工作面的远近不同, 地表 沉陷曲线演化形态非常相似, 这一点如图4 b和图 4 c所示。两处点位虽然在时序沉降数值以及曲线 的缓和程度上存在一定差异, 但不难看出, 在不受邻 近开采工作面影响情况下, 两者曲线形态保持一致; 同时, 距离开采工作面越近, 曲线的变化程度越为剧 烈, 沉陷量值越大。③多个邻近开采工作面共同作 用对于沉陷曲线的形态存在显著影响。为了便于对 56 第3 6卷第8期 技 术 方 法 2 0 2 0年8月 图4 六处点位形变序列曲线 比分析不同工作面、 不同开采时间对开采沉陷的影 响, 将D,E和F点绘制于一张图上, 如图4 d所示。 从图4 d中可以看出,D点2 0 1 6年开采引起的形变 仍然处于中后期发育过程中。虽然E和F点位都 主要受2 0 1 8年开采工作面影响, 但可以明显看出这 两处点位变形过程并非遵循先稳定而后快速沉陷的 演化规律, 这主要是因为这两处点位在2 0 1 8年工作 面进行开采之前, 周边还存在2 0 1 6年的开采面, 由 于2 0 1 8年开采时该处尚未达到稳沉状态, 因此出现 了2 0 1 6年中期到2 0 1 7年初的缓慢沉陷过程, 而到 了2 0 1 7年基本处于沉陷发育的末端。在2 0 1 8年随 着新的工作面进行开采, 导致地面沉陷现象又重复 发生, 便出现了上述的形变发育混叠过程。 5 结论 该文利用1 5期R A D A R S AT 2 X F模式高分 辨率数据, 以济宁市霄云矿区为例, 采用基于空间相 关性分析的时间序列I n S A R方法对其采空区沉陷 现状进行了解译获取, 结果表明 1 高分辨率S A R影像与时序I n S A R技术的 结合可以实现高精度的矿区开采形变信息的准确获 取, 具有监测效率高, 经济代价小、 可延续性好等突 出优势, 在大范围采煤沉陷区沉陷监测方面极具应 用潜力。 2 高分辨率时序I n S A R分析方法可以很好捕 捉到开采沉陷区的时空形变特征, 通过对时序相位 成分的分析, 在获取沉陷区累计沉降量的同时, 还可 以得到每景影像获取时刻的变形信息, 为矿区地面 沉陷演化过程的分析提供了资料。 3 受当前雷达卫星运转条件以及传感器自身 成像要求的限制, I n S A R技术在矿区沉陷监测中的 应用效果受到了一定程度的制约, 但可以预见, 随着 S A R卫星及传感器的迭代更新及I n S A R技术方法 的不断发展, 其在矿区沉陷监测方面将会发挥更加 突出的作用。 参考文献 [1] 张增奇, 梁吉坡, 李增学, 等.山东省煤炭资源与赋煤规律研究 [J].地质学报,2 0 1 5,8 91 2 2 3 5 1 2 3 6 2. 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J i n i n gC o a lM i n i n gS u b s i d e n c eG o v e r n m e n tC e n t e r,S h a n d o n gJ i n i n g2 7 2 0 0 0,C h i n a;4. E a r t hS T A RI n c o r p o r a t i o n,Z h e j i a n gH u z h o u3 1 3 2 0 0,C h i n a A b s t r a c tT h eh i g h-i n t e n s i t y m i n i n go fc o a lr e s o u r c e sh a sc a u s e das e r i e so fg e o l o g i c a le n v i r o n m e n t a l p r o b l e m sw h e np r o m o t i n gs o c i a la n de c o n o m i cd e v e l o p m e n t . C o m p r e h e n s i v em a n a g e m e n ta n de c o l o g i c a l r e s t o r a t i o no f c o a lm i n i n gs u b s i d e n c ea r e a su r g e n t l yr e q u i r e t h e s u r v e yd a t ao f t h em i n i n ga r e aa s t h eb a s i c s u p p o r t . R a p i du p d a t eo f c u r r e n td a t ah a sp u t f o r w a r dh i g h e r r e q u i r e m e n t so nc u r r e n tm e a s u r e m e n tm e t h - o d sa n dw o r k i n gm e t h o d s i nt e r m so fm o n i t o r i n ge f f i c i e n c y,e c o n o m i cc o s ta n ds u s t a i n a b i l i t y . T a k i n gX i - a o y u nm i n i n ga r e a i nJ i n i n ga sa ne x a m p l e,b yu s i n gt h et i m es e r i e sI n S A Rt e c h n o l o g y,h i g h-r e s o l u t i o n R A D A R S AT-2 X Fm o d e l i m a g e s i n1 5p e r i o d s f r o m2 0 1 6t o2 0 1 8h a v eb e e nI n t e r p r e t e d,a n ds p a t i a l a n d t e m p o r a l d e f o r m a t i o nc h a r a c t e r i s t i c so fX i a o y u nm i n i n ga r e ah a v eb e e no b t a i n e d . C o m b i n i n gw i t ht h e l o c a - t i o no fm i n i n gw o r k i n gf a c e i nd i f f e r e n tp e r i o d s,m o n i t o r i n gr e s u l t sh a v eb e e na n a l y z e d . I t i ss h o w e dt h a t h i g h- r e s o l u t i o nt i m e - s e r i e s I n S A Rt e c h n o l o g yc a ne f f e c t i v e l y i d e n t i f y t h e s i g n so f d e f o r m a t i o nc a u s e db y m i n i n g i nt h em i n i n ga r e a,m e e t t h em o n i t o r i n gr e q u i r e m e n t s f o ra c c u r a t ea c q u i s i t i o no f s u b s i d e n c e i n f o r - m a t i o ni nt h em i n i n gs u b s i d e n c ea r e a,a n dp r o v i d ea r e l i a b l e t e c h n i c a lm e t h o d f o r a c q u i s i t i o no f s u b s i d e n c e i n f o r m a t i o n i naw i d er a n g eo fm i n i n ga n dd e l i n e a t i o no f i n f l u e n c ed e g r e e . K e yw o r d sT i m e - s e r i e s I n S A R;m i n i n gs u b s i d e n c ea n dc o l l a p s e;R A D A R S AT-2;h i g hr e s o l u t i o n 76 第3 6卷第8期 技 术 方 法 2 0 2 0年8月