测绘科学

2021, v.46;No.275(05) 143-152

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D-InSAR与最优化算法的采空区几何参数反演
Inversion of goaf geometric parameters based on D-InSAR and optimization algorithm

卜璞;李朝奎;杨文涛;廖孟光;

摘要(Abstract):

针对采矿后遗留的采空区会诱发严重的地质灾害问题,该文提出一种采空区几何参数的反演算法,旨在及时探明采空区的分布特征与几何形状,进而有效控制灾害的发生。该文通过合成孔径雷达差分干涉(D-InSAR)技术获取采空区上方的地表连续沉降场,通过概率积分模型建立采空区几何特征与地表沉降场之间的相互关系,引入BFGS最优化算法对采空区的几何参数进行反演。仿真实验结果表明:在加入5 mm随机误差的情况下,BFGS算法能够有效反演出全部参数,且反演精度略高于遗传算法(SA)和模拟退火(GA)算法;同时,在不同的初值条件下,BFGS算法反演结果的数值稳定性与反演精度仍明显优于其他两种算法。工程应用中,反演结果显示SA与GA算法的相对误差平均值都超过了10%,而BFGS算法的相对误差平均值只有4.73%,进一步验证了BFGS算法的可靠性。

关键词(KeyWords): D-InSAR技术;概率积分模型;参数反演;BFGS算法

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 国家自然科学基金项目(41571374);; 湖南省自然科学基金项目(2019JJ50177);; 湖南省研究生科研创新项目(CX2016B570);; 湖南省教育厅科研项目(19C0777)

作者(Author): 卜璞;李朝奎;杨文涛;廖孟光;

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DOI: 10.16251/j.cnki.1009-2307.2021.05.020

参考文献(References):

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