煤炭是我国重要的能源,大量的煤矿开采给社会的发展带来经济效益的同时,也引发了地表塌陷问题。如何实时、有效的监测煤矿开采沉降一直是人们关注的重要课题。本文在国家测绘地理信息行业公益项目及国家自然科学基金项目支持下,结合江苏省老工业基地资源利用与生态修复协同创新中心工作目标,深入开展了沛北矿区地表沉降InSAR监测研究,针对矿区沉降中心区域的沉降量较大,易造成失相干等难题,采用Stacking-InSAR技术监测矿区大梯度形变,利用PS-InSAR技术监测矿区沉降区域边缘信息,将两者融合起来,取得了成功,完整得到了沛北矿区地表沉降监测结果。论文主要工作和成果如下:(1)讨论了InSAR技术的基本原理,分析了In SAR技术测高的模型,从干涉相位组成的角度推导了形变相位、参考面相位、地形相位的计算公式;介绍了D-InSAR监测不同的方法,并以“二轨法”D-InSAR为例,分析了D-InSAR技术的优点及限制。(2)从InSAR可探测最大形变梯度、影像配准、地形相位的去除三个方面分析了InSAR处理的关键技术,采用Envisat ASAR数据与ALOS PALSAR数据对比,推导出了利用L波段的PALSAR数据能够监测到更大的形变梯度,使用夏季和冬季的数据对比,从数据选取的角度来提高相干性;采用偏移量追踪法代替常规的配准方法进行配准,提高了配准精度,用实例表明偏移量追踪法比最大干涉频谱法总体高出了0.1~0.15个像元的精度;分别用SRTM3 DEM和ASTER GDEM进行去地形相位处理工作,采用SRTM3 DEM的数据处理结果更加精确。(3)讨论了PS-InSAR和Stacking-InSAR的原理与工作流程,从主影像的选取、PS点的识别两个方面分析了PS-InSAR的关键技术。采用PS-InSAR和Stacking-InSAR分别对实验数据进行处理,得到了研究区的沉降信息。PS-InSAR获得的平均沉降速率分布在-78~12mm/a之间,Stacking-InSAR获得的平均沉降速率分布在-1.4~0.4m/a之间,使用Stacking-InSAR能够成功的监测到米级的大量级形变值,较好解决了矿区沉降中心大梯度形变监测难题。(4)分析了PS-InSAR与Stacking-InSAR的优缺点,充分考虑矿区地表沉降特点,提出了沛北矿区地表沉降PS-InSAR和Stacking-InSAR融合监测方法,即利用Stacking-InSAR监测矿区沉降中心区域,用PS-InSAR对沉降边缘地区厘米级微小形变进行监测,完整得到了沛北矿区地表沉降监测结果。