Monitoreo del hundimiento superficial en el distrito minero de Datong, Shanxi, por el satélite SAR Fucheng No.1 y comparación de sus prestaciones

TANG Guangmin ,  

SHI Xianlin ,  

DAI Keren ,  

WANG Hao ,  

DONG Ping ,  

WANG Qixiang ,  

CHEN Lifu ,  

REN Weijia ,  

RAN Weijie ,  

YIN Hui ,  

摘要

Fucheng No. 1 es el primer satélite SAR comercial chino de alta resolución en banda C con capacidad de interferometría, pero su rendimiento en la monitorización del hundimiento en zonas mineras carece de evaluaciones comparativas sistemáticas. Este estudio toma como área de estudio la cuenca carbonífera de Datong en Shanxi, utilizando la técnica SBAS-InSAR (Subconjunto de Línea Base Pequeña de Radar de Apertura Sintética Interferométrica) para realizar un procesamiento temporal de 11 escenas de Fucheng No. 1 y comparar con los resultados de los satélites Sentinel-1 y Lutian No.1. Los resultados muestran que, en mediciones temporales InSAR, Fucheng No. 1 identificó 57 áreas de hundimiento, permitiendo revelar completamente las características de distribución del hundimiento en la zona minera; para la identificación de áreas de deformación pequeñas (<0.1 km²), Fucheng No. 1 detectó 8 áreas, mientras que Sentinel-1 no las reconoció, demostrando la ventaja de su alta resolución para detectar hundimientos de pequeña escala. Además, en comparación de velocidades de deformación, para zonas con baja velocidad, los resultados de ambos tipos de datos mantienen buena consistencia; para zonas con alta velocidad, gracias a su mayor resolución y a la capacidad de detectar gradientes de deformación más amplios, Fucheng No. 1 pudo captar señales de deformación más precisas, especialmente para deformaciones rápidas en pequeña escala, con mayor precisión de medición. Los resultados comparativos del InSAR diferencial multiespacial muestran que los valores de deformación monitoreados por Fucheng No. 1 siempre son mayores que los de Sentinel-1, y en una pequeña área de deformación capturó aproximadamente 23 mm más que Lutian No. 1, indicando que tiene mayor capacidad para detectar deformaciones mayores comparado con Sentinel-1 de baja resolución, y mayor sensibilidad para deformaciones pequeñas comparado con Lutian No. 1 en banda L. En cuanto a la coherencia, la proporción de píxeles con coherencia entre 0.6 y 1.0 de Fucheng No. 1 es del 12.53%, superior al 7.19% de Sentinel-1 bajo las mismas condiciones de banda; pero inferior al 22.43% de Lutian No. 1 en banda L más larga. En resumen, Fucheng No.1 muestra una ventaja sensible para la detección de deformaciones pequeñas en la monitorización de hundimiento minero, combinando la capacidad de monitoreo de grandes deformaciones y respuesta a pequeñas deformaciones. Este estudio puede servir como referencia para la aplicación comercial futura de satélites SAR chinos en la monitorización de hundimientos mineros.

关键词

Fucheng No.1; satélite SAR comercial de alta resolución; InSAR diferencial; InSAR temporal; evaluación del rendimiento de monitoreo; monitoreo de hundimiento minero

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