随着经济和社会的快速发展,资源的需求量也会不断增加,特别是煤炭资源的需求量,但在煤炭资源开发中却带来了一系列的环境问题,煤矿开采会使地表大面积下沉、地表植被生态系统遭到破坏及房屋遭到毁坏等,造成的损伤是巨大的,所以必要采取有效监测方法减少煤矿开采对环境带来的损害。传统的测量监测矿区地表形变已经无法满足发展需求,而合成孔径雷达差分干涉测量技术(D-InSAR)能够连续监测地表形变、高度自动化、全天候和高精度监测,精度可达到厘米级甚至毫米级,弥补了传统测量不足,在矿区监测地表沉降方面具有重要的应用前景,但是D-InSAR技术获取的形变量只是LOS向形变值,无法得到三维形变量,在矿山地表形变的监测和预计中存在一定的局限性,针对该问题,结合D-InSAR技术原理与矿山开采沉陷预计原理,展开讨论及研究,取得主要成果如下:(1)通过分析D-InSAR技术原理以及D-InSAR技术数据处理流程,总结出影响影像监测结果主要的因素是空间失相干、时间失相干等,尽量选择时间和空间基线较短的影像数据进行干涉;通过对二轨法、三轨法和四轨法D-InSAR技术对比,本文选取二轨法技术路线处理InSAR数据,获得各个时期的LOS向形变量,为后续的三维分解模型提供数据支持。(2)构建了基于改进的沉陷对称特征的近水平煤层开采的三维位移分解模型和分析了基于单视线向的倾斜煤层开采的三维位移分解模型。本文根据雷达卫星回访研究区域上方的影像,经处理得到的LOS向位移与东西方向、南北方向和下沉方向之间的关系,再结合煤层开采沉陷规律和不同煤层具有的特性,对比分析了上述两种模型。以淮北矿区的地质采矿为基础模拟工作面分别验证了两个模型的可行性,以袁店二矿7226工作面的Radarsat-2影像数据为例,对基于单视线向的倾斜煤层开采的三维位移分解模型进行工程实例应用,成功的提取了2013.11.01-2013.12.31之间的下沉量和水平移动量,进一步验证该模型的可行性。(3)构建一种基于D-InSAR技术的概率积分参数人工鱼群反演模型。通过分析D-InSAR LOS向位移变形量与矿区EW方向、SN方向和下沉方向三者之间投影关系,结合研究区域的地质采矿条件,利用非线性规划理论反演概率积分参数,构建基于D-InSAR技术的概率积分参数人工鱼群反演模型。通过进行模拟矿区工作面借助于本文建立的模型可以精确求得矿区的概率积分参数,并进行抗随机误差和抗粗差模拟实验,验证该模型具有较好的抗差性能。以袁店二矿1025工作面实测数据为例,根据本文建立的参数反演模型进行工程案例应用分析,1025工作面上布设的x线和z线拟合中误差分别为4.37mm和4.05mm,结果表明,基于该文建立的模型能够精确求取工作面的概率积分参数。图[40]表[15]参[82]