1、PDF外文：http:/ 4115 字 出处： Natural Hazards and Earth System Sciences, 2010, 10: 1807-1814 利用 INSAR-GIS 合成监测土耳其宗古尔达克无烟煤盆地的沉降效应 H. Akcin1， HS Kutoglu1， H. Kemaldere1， T. Deguchi2， E. Koksal1 1Zonguldak Karaelmas 大学，大地测量学和摄影测量工程， 67100，宗古尔达克，土耳其 2Nitetsu 矿业咨询有限公司，东京，日本 收稿日期： 2009 年
2、 11 月 23 日 - 修订日期： 2010 年 7 月 1 日 - 接受日期： 2010 年 7 月 29日 - 发布时间： 2010 年 9 月 1 日 摘要 土耳其存在大规模的地下采矿活动，宗古尔达克无烟煤盆地是其中 最大的沥青煤矿区。由于这些采矿活动，一些不同位置的城市已出现了沉降效应。在这项研究中，由沉降引起的地表变形已被使用 C-波段 RADARSAT 数据的 D-InSAR 技术监测 到。通过处理从 2005 年 7 月24 日 至 2006 年 10 月 23 日期间获取的 16 张 RADARSAT 图像得到的 InSAR
3、数据，反映了在城市中具有大量人口的地区 地表变形明显，逐渐达到 6 厘米。获得的地表 形 变图集成了数字煤矿生产地图和融合 到 GIS 的 Quickbird 遥感正射影像。根据 GIS 分析，在变形区域的下面存在三个有不同水平驱动的煤层。很多政府的、私人的建筑位于这个地区，这儿有很大的塌陷危险。此外，本地区内有接近 12 公里的运输线路。 1 前言 宗古尔达克是宗古尔达克省的省会城市，位于土耳其西方黑海沿岸，伊斯坦布尔向东 360 公里，安卡拉向北 270 公里处（ Fig.1）。城市周围地势非常起伏，只有 29 的斜坡地，其中不到 20 适
4、合居住和农业。此外，紧邻市中心的土地表面有茂密的森林覆盖（宗古尔达克省环境与森林局， 2006 年）。 在这个有 200 万人口的城市，林业和渔业是重要的经济收入来源，然而主要的产业是煤矿开采，所以，宗古尔达克是土耳其最有名的采矿区。在此盆地的地下煤矿开采开始于 1848 年，在土耳其共和国之前统治这片土地的奥斯曼帝国时期。现在，土耳其无烟煤矿公司（ TTK）是被授权的可在此盆地进行煤矿生产的公司。根据 TTK 的正式记录，无烟煤的产量每年大约为 250 万吨，自从 1848 年以来，完全达到 400 万吨。城市下面 +155 米到 -550 米之间存在着大范围延伸的煤层缝隙（土耳
5、其无烟煤企业， 2008 年） 。 由于上述的采矿活动，过去主要的沉降事件发生在此城市的一些位置（ Fig.2）。如今有些地方仍然存在沉降现象，有些地方还面临着塌陷的危险。为了人们的人身安全和财产安全，实时监测宗古尔达克市沉降效应非常重要。此外，这个监测程序可以方便的定位出存在危险的位置，在主要的危险发生前进行预警，并且可以适当的为城市的将来进行规划。 关于变形监测， GPS 是最强大的大地测量技术，它可以提供最精确、最可靠、最准确的逐点表面变形监测成果。然而，为了监测大范围区域，差分 InSAR 技术是当今最有用的大地测量技术。 GPS 需要成千上万个站点去监测一片感
6、兴趣的区域，而 InSAR 只需要 通过一对图像。 由于 在盆地 沉降发生不能事先知道，因此， D-InSAR 被决定为主要技术应用于这项研究。 GPS 获得的结果有效性优于用 D-InSAR。利用 D-InSAR 技术分析获得的地表形变图整合了转换到地理信息系统（ GIS） 的 QuickBird 遥感 卫星正射影像。最后，在不同层次的变形区域被 测定，并且位于此区域的建筑物、道路等都可 被 GIS 分析技术所标记。 2 利用 InSAR 技术检测地表形变 20世纪 90年代末以来，干涉合成孔径雷达技术广泛应用于监测由于山体滑坡引
7、起的地面变形，构造运动，自然沉陷和采矿沉陷事件等。 InSAR技术应用于监测山体滑坡可由 Colesantiet al. (2003), Colesanti andWasowski (2006), Hilley et al. (2004), Kimura andYamaguchi(2000)例证。 这项技术已经被主要应用于监测构造运动（ Kimura and Yamaguchi,2000， Burgmann et al., 2006； Delouis et al., 2002； JohansonandBurgmann, 2005； Wright et al., 2004； Burgmannet al., 2002)。 此技术也成功的应用于监测由自然原因或者人类活动导致的地表沉降（ Poland et al., 2006； Amelung et al., 1999；Tomas et al., 2005； Dixon et al., 2006； Fernandez et al.,2009） 。然而 InSAR技术应用于监测形变很大程度上取决于当地的条件，如地形、植被、气候和数据分辨率。因此，每个研究可以算是独一无二的。例如，在土耳其，关于监测构造运动的许多成功研究成果已经被发表，然而，还没有关于矿区沉降监测的成功研究成果被发表。 2.1 数据选择
