1。2 国内外研究现状

目前为止，监测矿区地表形变的主要方法是先建立观测站，再定期用精密水准测量、GPS测量、全站仪三维坐标测量等方法进行观测，获得目标开采区的上方地面的动态沉降形变信息[6]。近年来,矿区形变监测采用了三维激光扫描及近景摄影测量技术，虽然这些新技术有可以实现对矿区非接触测量，提高工作的效率等优点，但是也存在监测范围有限，花费资金多，测量的周期长，仍然需要在野外作业等缺点，采集信息过程中有很多的局限性。对于大范围的矿区，要想研究它的地表的沉降规律，就必须对这些区域进行大面积、不间断的监测。传统的测量技术方法是无法完成的。因此，InSRA技术的出现和迅速的发展就成为了一种必然的趋势，并在国内外地表形变监测研究中取得了很多理想的效果。

1。2。1 国外研究现状

近年来，许多国家已经将InSAR技术应用于地表形变监测中，并做了大量的实验研究工作，获得了良好的效果。

1980年，Perski获取了Upper Siledian 煤田的50景ERS雷达图象，在对这些雷达图像做了大量的研究后，获得了观测期间被监测区地面沉降的速率、沉降区的结构等信息[7]。之后他又在波兰LGOM地区采用了相同的方法，也得到了该区域的沉降速度、沉降深度等信息。

1998年Fielding等获取了欧洲太空局ERS-1和ERS-2 SAR两颗卫星，在美国加利福尼亚Lost Hill和Belridge油田的数据，并做了大量的研究分析工作，获得了两块油田的地表形变信息[8]。

1。2。2 国内研究现状

国内在使用D-InSAR技术监测地表形变信息研究方面相比较国外国家起步晚，但是近几年国内的发展速度迅猛，国内有很多的学者和研究人员已经做了大量关于D-InSAR技术的应用研究工作。

近几年来，国内的一些学者，如：姜岩、吴立新、王行风、高均海、汪云甲等对   如何把D-InSRA技术应用在矿区开采沉降的监测中提出了一些构想，并作了大量的研究工作。由于我国的煤矿区存在自身的一些特点，他们还提出了D-InSAR技术应用于矿区形变监测时应该注意的一些问题，并把潞安矿区、唐山矿区、开滦矿区作为研究对象，开展了地表形变的研究工作，获得了许多宝贵的经验[11]。

1。3 本文主要研究内容

（1）总结了InSAR技术的国内外研究现状，介绍了SAR、InSAR、D-InSAR的基本原理，阐述了D-InSAR技术的二轨差分方法及数据处理流程,采用GAMMA软件实现了二轨差分流程。

（2）利用D-InSAR技术对张小楼矿区地表沉降进行监测，通过GAMMA软件对9景ALOS PALSAR数据做差分处理，得到张小楼矿区在各个时间段的沉降图，同时对张小楼矿下沉区域进行全方位的分析。

（3）利用实测观测站数据和D-InSAR提取的相应观测站的数据进行对比分析，研究并证明了D-InSAR技术在监测地表形变中的可靠性。

本文用的是二轨差分法，图1-1为二轨法进行数据处理的流程图。

 二轨法D-InSAR流程图[12]

2 InSAR技术原理

2。1 雷达遥感概述

2。2 SAR工作原理及特点

2。2。1 SAR技术的工作原理

雷达天线是在原位置固定不动，那么它就只能接收到它所在位置的极小部分的信号。但是如果雷达天线是快速的运动的话，就可以获得各个方向散射回来的信号，获取的信息量也会大大的增加，这就使用小孔径天线起到了大孔径天线作用，获得了像大孔径天线的效果，这就是合成孔径雷达技术。图2-1为SAR成像原理图

图2-1 SAR侧视成像示意图

2。2。2 SAR技术特点文献综述