2021年12月，智星空間結合星載合成孔徑雷達干涉測量（Interferometric Synthetic Aperture Radar，InSAR）和物聯網(IOT)技術圓滿完成了在四川某礦山采場邊坡的在線監測服務，得到了用戶的高度認可。InSAR技術是指通過建立地球模型、傳感器以及軌道參數間的幾何關系，結合雷達成像原理和電磁波干涉測量技術獲取地表毫米級的形變信息。InSAR技術在監測地表微小形變方面具有獨特的優勢，已成為當前監測地表變化的新手段。

本次監測區位于四川省某礦區，礦區面積約為1.38km2。為了獲取礦區近一年的歷史形變信息，選取2021年1月至10月的星載SAR影像，利用時序InSAR技術進行了礦區形變監測。在礦區總計識別出1246個形變監測點，礦區監測點密度達到903個/km2；得益于密集的形變監測點，識別出4處明顯的沉降中心（圖1所示），并且監測到位于邊坡處的道路在10個月內的最大形變量達到了3厘米。

圖1 時序InSAR技術獲取的礦區地表形變速率

相較于均勻沉降，不均勻沉降對礦區邊坡和山體的危害更大，容易引發邊坡開裂、地裂縫、山體滑坡等災害。為了進一步評估礦區不均勻沉降，利用形變梯度探測技術識別出了6處明顯的不均勻沉降中心，最大坡度達到45°，存在較大的邊坡失穩和滑坡風險，如圖2所示。

圖2 礦區不均勻沉降中心識別

由上述監測結果可以看出邊坡道路區域不僅存在較為嚴重的地面沉降，同時還形成了不均勻沉降中心，由于邊坡區域地形坡度較大，且道路經常有重型運輸車輛行駛，一旦發生滑坡可能造成嚴重后果。因此，本方案重點針對邊坡公路區域的不均勻沉降區域進行了形變速率剖面分析，如圖3所示，橫坐標為距離A點的距離，縱坐標為形變速率（單位：mm/y），由A至B隨著距離增大地面沉降量隨之減小，B點處地面形變表現為抬升。不均勻沉降中心2個端點處的速率差超過75px/y，存在較大隱患。

圖3 邊坡道路不均勻沉降區形變速率剖面

通過實地調查可以看到此處的邊坡道路及上方山體已經出現肉眼可見的裂縫（見圖4所示），實地調查的結果驗證了星載InSAR技術在礦區形變監測的可靠性和準確性。

圖4 礦區形變隱患區實地調查圖片

在星載InSAR技術礦區形變監測和分析基礎上，在關鍵位置有針對性地架設了地面監測IOT設備，確保形變隱患區均納入地面監測，進而實現地面高精度、高頻次的監測來保障礦區邊坡安全。

圖5 地面監測設備架設施工現場照片

圖6 智星空間地面監測站

智星空間“天空地信息一體化”礦山邊坡監測解決方案將InSAR技術與地面物聯網(IOT)相結合，為應急減災、城市規劃、水利、交通等行業提供遙感時空信息決策依據，對SAR衛星應用落地做出了良好的示范。同時，智星空間2022年即將發射的兩顆SAR星，勢必將賦能更多的遙感應用客戶；而逐步發射部署12顆“絲路SAR衛星星座”，將構建具備自主知識產權、高標準、高可用的“天空地一體化”的衛星應用服務體系。同時，該星座也將賦能中國商業SAR衛星應用服務，為各行業用戶提供更具大范圍、高頻次、高精度、高時效的“天空地一體化的解決方案”服務。

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