Książka z serii "Rozprawy Doktorski. Monografie".
Monografia prezentuje rezultaty wielokierunkowych badań wykorzystania satelitarnej interferometrii radarowej (InSAR) do monitorowania powierzchni terenów górniczych oraz prognozowania wpływów działalności górniczej na środowisko. Praca badawcza zawiera teoretyczne podstawy InSAR oraz obszerną informację o sposobie uzyskiwania danych radarowych oraz generowania interferogramów, a także ich interpretacji. Autor przedstawia konkretne zastosowania metody zarówno w zakresie monitorowania pionowych zmian powierzchni terenu górniczego, jak i prognozowania tych zmian. Wypracowane rozwiązania poprzedza analizą dokładności i wiarygodności wyników uzyskiwanych z InSAR. We wnioskach autor potwierdza stawianą w pracy tezę, że metoda InSAR rozszerza w sposób istotny możliwości monitoringu terenów podlegających wpływom podziemnej eksploatacji górniczej, a także stwarza możliwości zwiększenia dokładności modelowania przemieszczeń i deformacji powierzchni terenu. Wskazuje przy tym zarówno na zalety, jak i wady prezentowanej metody na obecnym etapie jej rozwoju.
- Spis treści
-
1. WPROWADZENIE, CEL I TEZA PRACY 4
2. CHARAKTERYSTYKA METODY INSAR 6
2.1. Satelitarny system radarowy 6
2.2. Podstawy teoretyczne metody InSAR 8
2.3. Pozyskiwanie radarogramów i warunki ich wyboru 11
2.4. Opracowanie interferogramów z radarogramów 12
2.4.1. Metodyka generowania interferogramu 12
2.4.2. Kalibracja interferogramów 15
3. DOTYCHCZASOWE ZASTOSOWANIA METODY INSAR W MONITOROWANIU POWIERZCHNI TERENU 18
4. CHARAKTERYSTYKA REJONU BADAŃ 19
4.1. Lokalizacja i zagospodarowanie terenów LGOM 19
4.2. Warunki geologiczne 21
4.3. Eksploatacja górnicza 25
4.4. Charakter zmian powierzchni terenu 26
5. JAKOŚCIOWA I DOKŁADNOŚCIOWA OCENA METODY INSAR W WARUNKACH LGOM 28
5.1. Analizy jakościowe (przyczynowo-skutkowe) 28
5.2. Porównanie wyników InSAR z obserwacjami geodezyjnymi 30
5.2.1. Analizy wstępne z interpolacją danych geodezyjnych 31
5.2.2. Analizy szczegółowe 34
5.3. Porównanie wyników InSAR z wynikiem modelowania obniżeń terenu teorią Knothego-Budryka w systemie MODEZ 38
5.3.1. Wiarygodność modelowania obniżeń powierzchni terenu w systemie MODEZ 38
5.3.2. Weryfikacja przestrzenna wyników metody InSAR 40
5.4. Wewnętrzna zgodność wyników InSAR 43
5.5. Podsumowanie wyników badań nad dokładnością metody InSAR 47
6. MOŻLIWOŚCI METODY INSAR W MONITORINGU TERENÓW GÓRNICZYCH 49
7. ROZWIĄZYWANIE PROBLEMÓW Z ZAKRESU MONITORINGU TERENÓW GÓRNICZYCH W LGOM 51
7.1. Charakterystyka pozyskanych materiałów do badań 51
7.2. Tworzenie okresowych niecek obniżeniowych 53
7.3. Określanie zasięgu wpływów eksploatacji górniczej na powierzchni terenu 56
7.4. Wyznaczanie rejonów zagrożeń obiektów budowlanych i inżynierskich 57
7.5. Wyznaczanie objętości niecek jako skutku wybrania złoża 59
8. WERYFIKACJA PARAMETRÓW TEORII WPŁYWÓW 61
8.1. Przyjęcie klasycznej teorii wpływów 61
8.2. Wyznaczenie parametru górotworu tgβ 61
8.2.1. Podstawy teoretyczne wyznaczania parametru górotworu w oparciu o niecki elementarne 61
8.2.2. Wyznaczenie parametrów tgβ w oparciu o wyniki metody InSAR 62
8.2.2.1. Praktyczne uwarunkowania stosowalności metody wyznaczania parametru tgβ 63
8.2.2.2. Rozkład wartości parametru tgβ w LGOM 66
8.2.3. Testowanie poprawności przyjętej metody wyznaczania parametru tgβ 69
8.2.4. Weryfikacja przyjętej metody wyznaczania tgβ w oparciu o pomiar geodezyjny 71
8.3. Wyznaczenie współczynnika eksploatacji a 72
8.3.1. Warunki wyznaczania współczynnika eksploatacji górniczej 72
8.3.2. Wyznaczenie współczynników eksploatacji w oparciu o wyniki metody InSAR 73
9. PROGNOZOWANIE OBNIŻEŃ Z WYKORZYSTANIEM SYSTEMU MODEZ ORAZ TWORZENIE MAP CAŁKOWITYCH I OKRESOWYCH OBNIŻEŃ TERENU 75
9.1. Prognozy wpływów górniczych na powierzchnię terenu z wykorzystaniem wyników InSAR 75
9.2. Tworzenie map całkowitych i okresowych obniżeń powierzchni terenu 75
10. KIERUNKI ROZWOJU INTERFEROMETRYCZNYCH METOD SATELITARNYCH 79
10.1. Nowe metody przetwarzania danych radarowych PS/CTM 79
10.2. Nowe źródła danych radarometrycznych 80
11. ŁĄCZENIE METOD KLASYCZNYCH Z INSAR 83
11.1. Metoda geodezyjna (klasyczna) 83
11.2. Metoda InSAR 86
11.3. Łączenie danych klasycznych i satelitarnych 87
12. PODSUMOWANIE I WNIOSKI 89
SPIS ILUSTRACJI 91
SPIS TABEL 93
LITERATURA 94