【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及地表觀測，具體是指一種基于insar與多源數據的地表變形風險評估系統及方法。
技術介紹
1、地表變形風險評估在礦區等地質復雜區域的防災減災工作中具有至關重要的作用。傳統的地表變形監測技術，如gps和水準測量，主要依賴于離散點的數據采集，難以全面反映礦區整體的滑動和沉陷規律，導致對大面積地表形變的監測存在局限性。此外，這些傳統方法通常只能提供有限的時間序列數據，無法捕捉到長時間尺度上的變化趨勢，且對于地下結構的信息獲取能力較弱，難以深入探究引起地表變形的內在原因。例如，采空區的存在及其富水性等地下因素往往成為地表沉降的主要誘因，但傳統的監測手段對此類深層地質信息的探測能力有限。
2、近年來，合成孔徑雷達干涉測量(insar)技術，特別是小基線集干涉測量技術(sbas-insar)，因其能夠通過對多期衛星影像數據進行差分干涉處理，獲取高精度的地表形變信息，逐漸成為監測礦區地表形變的有效手段。然而，sbas-insar技術雖然可以提供大范圍、高分辨率的地表形變圖，但對于地下結構的探測依然不足，難以揭示地表變形的深層次原因。另一方面，瞬變電磁法(tem)作為一種時間域電磁探測技術，能夠有效識別地下采空區及其內部狀況，為分析沉降原因提供了關鍵數據。但是，瞬變電磁法單獨使用時，缺乏與地表形變監測數據的結合，無法實現地表和地下協同監測，限制了其在地表變形風險評估中的應用效果。
3、現有技術的缺陷在于，單一技術手段難以同時滿足高精度地表形變監測和深層次地下結構探測的需求，導致地表變形風險評估不夠全面和準確。
技術實現思路
1、一、解決的技術問題
2、本專利技術要解決的技術問題是上述
技術介紹
中提到的種種問題，提供了一種基于insar與多源數據的地表變形風險評估系統及方法。
3、二、技術方案
4、為解決上述技術問題，本專利技術提供的技術方案為：一種基于insar與多源數據的地表變形風險評估系統，包括：
5、sbas-insar模塊：用于從衛星獲取的合成孔徑雷達sar影像中提取地表形變信息，生成時間序列的形變速率圖和累計沉降圖；
6、瞬變電磁法模塊：用于地下結構的探測，特別是針對采空區的識別及其內部狀況的分析；
7、數據分析模塊：用于整合來自所述sbas-insar模塊和瞬變電磁法模塊的數據，采用標準差橢圓和長短期記憶網絡lstm模型對沉降體的空間變化規律進行分析和預測；
8、用戶界面：提供可視化工具，讓用戶可以直觀地查看監測結果和風險評估報告。
9、作為改進，所述sbas-insar模塊進一步包括：
10、連接圖生成單元：用于生成時間基線連接圖和空間基線連接圖，以反映數據的配對情況；
11、差分干涉單元：用于進行差分干涉處理，去除平地效應，并為連接圖編輯提供指導；
12、連接圖編輯單元：用于選擇最優的干涉對，剔除效果不佳的干涉對；
13、gcp控制點制作單元：用于制作地面控制點gcp文件，確保反演過程的準確性；
14、形變系列圖生成單元：用于形成最終的形變系列圖，包括元數據與時間序列。
15、作為改進，所述瞬變電磁法模塊進一步包括：
16、濾波單元：用于對采集到的數據進行濾波，消除噪聲；
17、時深轉換單元：用于將觀測數據變換成電阻率隨深度的變化；
18、地形幾何校正單元：用于消除地形影響，將每個測點數據的深度值轉換為實際高程；
19、斷面圖繪制單元：用于繪制地下結構的斷面圖。
20、作為改進，一種基于insar與多源數據的地表變形風險評估系統的評估方法，包括以下步驟：
21、s1、數據采集步驟：收集研究區內的sentinel-1a?sar影像數據和瞬變電磁法探測數據；
22、s2、綜合分析步驟：將sbas-insar得到的地表形變信息與瞬變電磁法的地下探測結果結合，分析沉降的原因；使用標準差橢圓和lstm模型預測未來地表變形的趨勢；
23、s3、風險評估步驟：根據分析結果，評估地表變形的風險等級；提供防災減災建議，輔助決策制定。
24、作為改進，所述sbas-insar處理步驟中還包括：
25、a1、連接圖生成子步驟：通過設置參數，將相干性高的數據形成數據對，并選擇主影像與輔影像進行配對；
26、a2、差分干涉子步驟：選用30米分辨率的srtm1數據作為高程參考，保持結果與衛星系統的高度統一；
27、a3、連接圖編輯子步驟：根據相干圖和解纏圖的選擇原則，剔除效果不好的干涉對；
28、a4、gcp控制點制作子步驟：利用ps-insar選點與干涉圖相結合的方法，選取相干系數大于0.75、振幅離差指數較大的ps點作為gcp初步點，并剔除有形變條紋的點，得到最終的gcp控制點文件。
29、作為改進，所述瞬變電磁法處理步驟中還包括：
30、b1、濾波子步驟：在資料處理前首先對采集到的數據進行濾波，消除人文噪聲；
31、b2、時深轉換子步驟：將瞬變電磁儀器野外觀測到的二次場電位隨時間變化的數據變換成電阻率隨深度的變化；
32、b3、地形幾何時校正子步驟：將時深轉換后的數據與測量數據的點線號一一對應，并將每個測點數據的深度值轉換為實際高程，從而消除一定的地形影響；
33、b4、斷面圖繪制子步驟：根據處理后的數據，繪制地下結構的斷面圖。
34、作為改進，所述綜合分析步驟具體包括：
35、c1、數據融合子步驟：將sbas-insar得到的地表形變信息與瞬變電磁法的地下探測結果進行融合，構建三維地質模型；
36、c2、原因分析子步驟：基于三維地質模型，分析引起地表沉降的內因，如采空區的存在及其富水性；
37、c3、趨勢預測子步驟：使用lstm模型對未來地表變形的趨勢進行預測，提供預警信息。
38、作為改進，所述風險評估步驟具體包括：
39、d1、風險分級子步驟：根據地表變形的幅度、速率和地下結構的穩定性，將風險分為低、中、高三級；
40、d2、建議提供建議子步驟：根據不同風險等級，提供相應的防災減災措施和建議，如加強監測、實施加固工程或疏散人員等。
41、三、有益效果
42、本專利技術與現有技術相比的優點在于：
43、1、本專利技術的基于insar與多源數據的地表變形風險評估系統及本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種基于InSAR與多源數據的地表變形風險評估系統，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的一種基于InSAR與多源數據的地表變形風險評估系統，其特征在于，所述SBAS-InSAR模塊進一步包括：
3.根據權利要求1所述的一種基于InSAR與多源數據的地表變形風險評估系統，其特征在于，所述瞬變電磁法模塊進一步包括：
4.根據權利要求1所述的一種基于InSAR與多源數據的地表變形風險評估系統的評估方法，其特征在于，包括以下步驟：
5.根據權利要求4所述的一種基于InSAR與多源數據的地表變形風險評估系統的評估方法，其特征在于，所述SBAS-InSAR處理步驟中還包括：
6.根據權利要求4所述的一種基于InSAR與多源數據的地表變形風險評估系統的評估方法，其特征在于，所述瞬變電磁法處理步驟中還包括：
7.根據權利要求4所述的一種基于InSAR與多源數據的地表變形風險評估系統的評估方法，其特征在于，所述綜合分析步驟具體包括：
8.根據權利要求4所述的一種基于InSAR與多源數據的地表變形風險評估
...【技術特征摘要】
1.一種基于insar與多源數據的地表變形風險評估系統，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的一種基于insar與多源數據的地表變形風險評估系統，其特征在于，所述sbas-insar模塊進一步包括：
3.根據權利要求1所述的一種基于insar與多源數據的地表變形風險評估系統，其特征在于，所述瞬變電磁法模塊進一步包括：
4.根據權利要求1所述的一種基于insar與多源數據的地表變形風險評估系統的評估方法，其特征在于，包括以下步驟：
5.根據權利要求4所述的一種基于ins...
【專利技術屬性】
技術研發人員：施望科，范正博，劉磊，邵成龍，
申請(專利權)人：甘肅煤炭地質勘查院，
類型：發明
國別省市：
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