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矿山开采沉陷导致地面生态环境恶化、建构筑物受损。开采沉陷监测是研究矿山沉陷规律、减轻采动损害的关键。常规地面沉陷监测方法大多为点线监测,难以获得大面积开采沉陷数据,成为制约深入研究开采沉陷规律的问题之一。深入研究具有分辨率高、全天侯、非接触的In SAR技术监测开采沉陷及建构筑物变形的相关理论和方法,对于深入研究开采沉陷规律、防止和减轻采动对建构筑物的损害具有重要的实用价值。本文在分析In SAR技术误差来源的基础上,对In SAR技术监测开采沉陷的适应性、采动区建构筑物变形监测及基于In SAR的矿区开采沉陷预测等进行了研究,其主要工作及成果如下:(1)在分析研究In SAR监测矿区沉降的误差源及限制因素基础上,重点研究了不同DEM误差对In SAR监测矿区沉降的影响,实验表明,由三维激光扫描仪及地形图生成的DEM在沟壑区域能有效地辅助DIn SAR监测出采空区的微小形变。由Terra SAR-X影像获取的DEM和SRTM3 DEM辅助监测采空区微小形变的效果较差,对于复杂地形区域的地表形变应采用高分辨率的DEM。(2)分析了In SAR技术监测矿区大形变的适宜性。基于In SAR和开采沉陷理论,给出了可完整监测形变梯度条件下,最小深厚比与SAR影像波长、地面分辨率之间关系,为合理选取不同波长、不同分辨率影像提供了依据。同时指出对于沉降梯度大的区域,可结合幅度、部分测点等信息监测矿区大量级沉降。(3)针对采动区建构筑物安全性监控问题,在分析研究SBAS技术特点基础上,应用SBAS技术分别监测了矿区村庄、高速公路及老采空区上方建筑的沉降情况,有效避免了In SAR无法监测矿区快速大量级沉降的缺点。通过对比分析SBAS、DIn AR监测值及监测区域的水准测量资料,表明SBAS在对长时间序列及空间基线较长的建筑物区域SAR数据处理中能获取更可靠的沉降值,应用SBAS方法监测矿区沉降能实现高精度、高时空分辨率的形变监测,为采动影响区建构筑物安全性监控提供了技术方法。(4)探讨了基于多时相DIn SAR技术的矿区三维形变预计方法。根据开采沉陷垂直位移和水平位移之间的关系,现场测量的相邻工作面的沉降情况,及DIn SAR技术测量结果,获取了深部开采沉陷的三维移动规律。探讨了应用DIn SAR与尽量少的GPS点求取具有大量级沉降的矿区概率积分法参数方法,给出了合理布设GPS点的方法。