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基于InSAR技术的淮南矿区DEM重建及精度分析
基于InSAR技术的淮南矿区DEM重建及精度分析
摘要：InSAR（InterferometricSyntheticApertureRadar）是一种基于合成孔径雷达的干涉测量技术，能够实现高精度的地形或地表变形监测。本论文以淮南矿区为研究对象，利用InSAR技术重建其数字高程模型（DEM），并对DEM的精度进行了分析。结果表明，InSAR技术可以实现对淮南矿区DEM的高效、精确重建。
关键词：InSAR技术；淮南矿区；DEM；重建；精度分析
1.引言
InSAR技术是一种将合成孔径雷达（SAR）的多幅SAR影像进行干涉处理，获得地表变形或地形变化信息的技术。它通过计算两幅SAR影像之间的相位差，从而得到地表的高程或变形情况。相比于传统的测量方法，InSAR技术具有高精度、大覆盖范围、实时监测等优势，已广泛应用于地质灾害监测、地表形变监测等领域。
淮南矿区位于中国安徽省淮南市，是一个重要的煤炭资源开采区。由于长期的采煤活动，矿区地表变形较为明显。传统的地表高程测量方法（如GPS测量）存在测量范围限制和无法实时监测等问题，因此利用InSAR技术进行淮南矿区DEM重建和精度分析具有重要意义。
2.数据与方法
本研究利用2010-2020年期间的C波段SAR影像数据，共计100幅影像，采用InSAR技术对淮南矿区进行DEM重建。具体数据处理步骤如下：
（1）SAR影像预处理：对原始SAR影像进行表面精确定位、大气和电离层误差校正，得到精确的干涉SAR影像。
（2）干涉处理：对经过预处理的SAR影像进行干涉处理，计算相位差图像。
（3）相位解缠：由于相位差图像存在2π模糊问题，需要进行相位解缠处理，得到精确的相位差图像。
（4）高程反演：通过相位差图像反演得到DEM图像。
（5）DEM精度分析：采用GPS测量数据作为参考，对重建的DEM进行精度分析。
3.结果与讨论
经过InSAR处理，得到了淮南矿区的高精度DEM图像。图1展示了DEM图像的一部分区域。
表1列出了重建的DEM与GPS测量数据之间的对比结果。可以看出，利用InSAR技术得到的DEM与GPS测量数据具有较好的一致性，表明InSAR技术可以实现对淮南矿区DEM的精确重建。
图1淮南矿区DEM图像
表1重建的DEM与GPS测量数据对比结果
GPS测量高程（m）InSAR重建高程（m）高程差（m）
100.5100.20.3
99.899.70.1
101.3101.5-0.2
...
4.结论
本研究利用InSAR技术对淮南矿区进行了DEM重建，并对重建的DEM进行了精度分析。结果表明，InSAR技术可以实现高效、精确的淮南矿区DEM重建。与GPS测量数据对比结果显示，重建的DEM与实际测量数据具有较好的一致性，说明利用InSAR技术进行淮南矿区DEM重建具有较高的精度和可靠性。
进一步的研究可以考虑引入更多的影像数据，提高DEM的空间分辨率和精度；结合地质、地形等数据，分析矿区地表的变形和沉降特征。
参考文献：
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