Analiza czasowo-przestrzenna danych PSInSAR w badaniu deformacji terenu

Abstract

Described work concerns the application of permanent scatterer interferometry method (PSInSAR) for small, longterm ground deformations monitoring within mining areas. The aim of the work was to prepare and perform the analysis of PSInSAR data to obtain information about the origin of the ground deformations and factors that affect them. The analysis was done for selected mining areas located in the Dąbrowski Coal Basin. The PSInSAR data was analyzed in the context of the geological and tectonic structure of studied area as well as in the context of coal exploitation. The aim of this study was to develop PSInSAR data analysis algorithms that would allow to study the ground deformation dynamics in space and time. For this purpose, the geostatistical, statistical and deterministic methods were used. The performed analysis revealed that in the analyzed region two factors have the most significant impact on the values of slow, long-term ground deformations. First of them is the geological and tectonic structure of Dąbrowski Coal Basin and second one is the mining activity. The first factor was identified on the basis of a global drift analysis and the second one was identified based on the analysis of local variability of the parameter. The study showed that the PSInSAR data analysis can be a valuable source of information for the study of slow, long-term ground deformations.

Opisywana praca dotyczy zastosowania satelitarnej interferometrii radarowej PSInSAR, do badania niewielkich, długookresowych deformacji terenu na obszarach górniczych. Jej celem była analiza danych PSInSAR, której wyniki stanowiłyby źródło informacji, służących do rozpoznania genezy deformacji terenu i/lub czynników, które wpływają na wartości przemieszczeń. W pracy dokonano analizy niewielkich, długookresowych deformacji terenu dla wybranych obszarów górniczych, położonych w obrębie Zagłębia Dąbrowskiego. Dane PSInSAR przeanalizowano w kontekście prowadzonej działalności górniczej oraz budowy geologicznej i tektonicznej Zagłębia Dąbrowskiego. Celem badań było opracowanie algorytmów analizy danych PSInSAR, które umożliwiłyby śledzenie dynamiki deformacji terenu w przestrzeni i w czasie. W tym celu zastosowano metody geostatystyczne, statystyczne oraz deterministyczne. Badania wykazały, że w analizowanym rejonie na wartości powolnych, długookresowych deformacji terenu, największy wpływ mają dwa czynniki: budowa geologiczna i tektoniczna danego obszaru oraz prowadzona eksploatacja górnicza. Pierwszy z czynników został zidentyfikowany na podstawie analizy globalnego dryftu danych natomiast drugi został zidentyfikowany w oparciu o analizę zmienności lokalnej badanego parametru. W pracy wykazano, że dane PSInSAR stanowią cenne źródło informacji do badania powolnych przemieszczeń terenu.