Wykorzystanie satelitarnej interferometrii radarowej w badaniach deformacji powierzchni w górnictwie odkrywkowym węgla brunatnego

Warianty tytułu

EN

Application of satellite radar interferometry in studies of ground surface deformation in brown coal open pit mining

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule, na przykładzie Kopalni Węgla Brunatnego „Turów”, zademonstrowano możliwości wykorzystania satelitarnej interferometrii radarowej w badaniach deformacji powierzchni w odkrywkowym górnictwie węgla brunatnego. Przedstawiono metodykę opracowania danych SAR (ang. Synthetic Aperture Radar) pochodzących z satelity Sentinel-1 Europejskiej Agencji Kosmicznej technikami małych baz (SBAS) oraz interferometrii różnicowej (DInSAR). Na podstawie ich wyników określono stan geometryczny powierzchni terenu górniczego w dłuższym – rok (22.11.2015 – 11.04.2016) oraz w krótszym okresie – dwa tygodnie (22.11.2015 – 4.12.2015). Wyznaczone przemieszczenia w linii obserwacji satelity (ang. Line of Sight, LOS) przedstawiono w sposób graficzny na mapach i wykresach. Przedyskutowano przydatność interferometrii satelitarnej w badaniach deformacji powierzchni otoczenia odkrywkowych kopalni węgla brunatnego jako obserwacji komplementarnych dla pomiarów geodezyjnych realizowanych przez służby miernicze zakładu górniczego.

EN

In the article, application of satellite radar interferometry in studies of ground surface deformation in open pit brown coal mining have been demonstrated on the case study of KWB “Turów” mine. Methodology of Synthetic Aperture Radar (SAR) Sentinel-1 ESA satellite mission data processing with small base (SBAS) and differential (DInSAR) interferometric techniques from has been presented. Based on these results geometrical condition of mining ground surface has been determined for a longer, one year (22.11.2015 – 11.04.2016) and shorter, two week (22.11.2015 – 4.12.2015) periods. The displacements calculated in the satellite’s Line of Sight (LOS) have been presented graphically on maps and graphs. Application of satellite interferometry in studies of ground surface deformations in areas of open pit brown coal mining as a data source complementary and augmenting geodetic measurements conducted by mine surveyors has been discussed.

Słowa kluczowe

PL

odkrywkowa kopalnia węgla brunatnego; deformacje powierzchni; interferometria satelitarna; Sentinel-1

EN

open-pit brown coal mine; surface deformation; satellite interferometry; Sentinel-1

• Wydawca: Instytut Górnictwa Odkrywkowego "Poltegor-Instytut"
• Czasopismo: Górnictwo Odkrywkowe
• Rocznik: 2017
• Tom: R. 58, nr 1
• Strony: 22--27
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz.

Twórcy

Bibliografia

• [1] Berardino, P., G. Fornaro, R. Lanari, E. Sansosti (2002), A new algorithm for surface deformation monitoring based on small baseline differential SAR interferograms, IEEE Trans. Geosci. Remote Sens. , 40 , 2375 – 2383, doi:10.1109/TGRS.2002.803792
• [2] Chen C. W., Zebker H. A. (2000), Network approaches to two-dimensional phase unwrapping: Intractability and two new algorithms, J. Opt. Soc. Am. A, 17, 401–414, doi:10.1364/JOSAA.17.000401
• [3] Farr T. G., Rosen P. A., Caro E., Crippen R., Duren R., Hensley S., Kobrick M., Paller M., Rodriguez E., Roth L.,Seal D., Shaffer S., Shimada J., Umland J., Werner M., Oskin M., Burbank D., Alsdorf D., (2007), The Shuttle Radar Topography Mission, Rev. Geophys., 45, RG2004, doi:10.1029/2005RG000183
• [4] Massonnet, D., K. L. Feigl (1998), Radar interferometry and its application to changes in the Earth’s surface, Rev. Geophys., 36(4), 441–500, doi:10.1029/97RG03139
• [5] Miłkowski D., Górecka A., Wójcicka-Milewska M., (2008) Zabezpieczenie i monitoring osuwisk powstałych na zboczu północnym wyrobiska odkrywkowego BOT KWB Turów SA. Górnictwo i Geologia, r. 32, z. 2, s. 247-255
• [6] Papadaki E., Tripolitsiotis A., Steiakakis Ch., Agioutantis Z., Stelios M., Partsinevelos P.,Schilizzi P., (2013) Land movement monitoring at the Mavropigi lignite mine using spaceborne D-InSAR. Proc. First International Conference on Remote Sensing and Geoinformation of the Environment, Vol. 8795, 87951A
• [7] Poenaru V. D., Dana Negula I. F., Badea A., Cuculici R., (2016) Environmental impact assessment of Rosia Jiu opencast area using an integrated SAR analysis. The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, Volume XLI-B8, XXIII ISPRS Congress, 12–19 July 2016, Prague, Czech Republic
• [8] Sandwell D. T., Mellors R., Tong X., Wei M., Wessel P., (2011), Open radar interferometry software for mapping Surface deformation, Eos Trans. AGU, 92(28), 234, doi:10.1029/2011EO280002
• [9] Schäfer M., Walter D., Busch W., (2017) DInSAR ground movement monitoring in the rural environment of an open pit mining area. Proc. Envisat Symposium 2007, Montreux, Switzerlandm, 23–27 April 2007
• [10] Tripolitsiotis A., Steiakakis Ch., Papadaki E., Agioutantis Z., Mertikas S., Partsinevelos P., (2014) Complementing geotechnical slope stability and land movement analysis using satellite DInSAR. Cent. Eur. J. Geosci., 6 (1), s. 56-66, DOI: 10.2478/s13533-012-0159-y
• [11] Wessel P., Smith W. H. F., Scharroo R., Luis J. F., Wobbe F., (2013), Generic Mapping Tools: Improved version released, Eos Trans. AGU, 94, 409–410, doi:10.1002/2013EO450001
• [12] https://www.kwbturow.pgegiek.pl
• [13] http://igs.pgi.gov.pl