[发明专利]一种顾及移动规律的矿区地表三维动态形变估计方法、装置及存储介质

权利要求书

1.一种顾及移动规律的矿区地表三维动态形变估计方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1：获取待监测矿区的多时相InSAR干涉对，并基于多时相InSAR干涉对得到待监测矿区地表沿雷达视线向的多时相DInSAR形变监测结果；

S2：基于DInSAR中所用的DEM坐标系统为参考，将S1得到的所有多时相DInSAR形变监测结果进行地理编码，得到空间坐标系统一致的多时相LOS向形变d_LOS；

S3：基于单个DInSAR干涉对LOS向形变d_los与地表沿垂直、东西和南北方向的三维形变U、E、N之间的投影转换关系和矿区地表水平移动与对应方向的沉降梯度之间的线性比例关系函数模型，构建多时相LOS向形变d_LOS与多时相垂直形变U_M之间的几何映射模型，并将多时相LOS向形变d_LOS转换得到矿区地表多时相垂直沉降U_M；

S4：根据矿区地下开采导致的地表形变的线性叠加原理以及单工作面开采地表动态沉降拟合函数，构建矿区多工作面重复采动情况下的地表动态沉降模型；

S5：将S3得到的矿区地表多时相垂直沉降U_M及其对应的干涉对影像获取时间T_M组成拟合数据集，基于S4构建的地表动态沉降模型，利用参数估计智能算法对地表各待监测点进行地表动态沉降模型参数拟合，得到矿区地表各待监测点对应的动态沉降模型参数值，进而获得矿区地表动态沉降；

S6：根据矿区地表水平移动与对应方向的沉降梯度之间的线性比例关系函数模型和S5计算得到的矿区地表动态沉降，构建矿区地表沿东西和南北方向的动态二维水平位移求解模型，得到矿区地表动态二维水平位移；

所述单个DInSAR干涉对LOS向形变d_los与地表真实三维形变U、E、N之间的投影转换关系为：

d_los＝U·cosθ-[E·sin(α-3π/2)+N·cos(α-3π/2)]·sinθ

其中，θ和α分别表示SAR监测平台的雷达入射角和飞行方位角；

所述矿区地表水平移动与对应方向的沉降梯度之间的线性比例关系函数模型为：

i＝1，2，…，R_max-1；j＝1，2，…，C_max-1

其中，U(i，j)、E(i，j)和N(i，j)分别表示矿区地表待监测点(i，j)位置处在垂直、东西和南北向的形变分量，R_max和C_max表示影像的最大行和列数，b和r分别为矿区地表形变的水平移动系数和主要影响半径，ΔE和ΔN表示地理编码后的矿区地表形变监测数据中像元沿东西和南北方向的空间分辨率；

所述多时相LOS向形变d_LOS与矿区地表多时相垂直沉降U_M之间的几何映射模型为：

其中，U_M(i，j)表示矿区地表待监测点(i，j)位置处的多时相垂直沉降值，b和r分别为矿区地表形变的水平移动系数和主要影响半径，ΔE和ΔN表示地理编码后的矿区地表形变监测数据中像元沿东西和南北方向的空间分辨率，θ和α分别表示SAR监测平台的雷达入射角和飞行方位角。

2.根据权利要求1所述方法，其特征在于：所述S4中的矿区多工作面重复采动情况下的地表动态沉降模型为：

其中，U(i，j，t)表示矿区地表待监测点(i，j)位置处在t时刻的地表动态沉降；f^l(i，j，t)表示在矿区地表待监测点(i，j)位置处采用的第l个已有的单工作面开采地表动态沉降拟合函数，为Knothe、Weibull、Logistic和Richards函数中的一种；K为对待监测点进行模型拟合所需函数个数，K的最大值为K_max，K_max≤5。