150 / 2023-08-27 12:06:13
A Novel Phase Unwrapping Method for Low Coherence Interferograms in Coal Mining Areas Based on a Fully Convolutional Neural Network
InSAR,Deep learning,Mine subsidence,Decorrelation,Phase unwrapping
摘要待审
宇 杨 / 江苏师范大学
炳乾 陈 / 江苏师范大学
Subsidence caused by underground coal mining activities seriously threatens the safety of surface buildings, and interferometric synthetic aperture radar (InSAR) has proven to be one effective tool for subsidence monitoring in mining areas. However, the environmental characteristic of mining areas and the deformation behavior of mining subsidence lead to low coherence of interferogram. In this case, traditional phase unwrapping methods have problems such as low accuracy and often fail to obtain correct deformation information. Therefore, a novel phase unwrapping method is proposed using a channel attention-based fully convolutional neural network (FCNet-CA) for low-coherence mining areas, which integrates multi-scale feature extraction block, bottleneck block, and can better extract interferometric phase features from the noise. In addition, based on the mining subsidence prediction model and transfer learning method, a new sample generation strategy is proposed, making the raining dataset feature information more diverse and closer to the actual scene. Simulation experiment results demonstrate that FCNet-CA can restore the deformation pattern and magnitude in scenarios with high noise and fringe density (even if the phase gradient exceeds π). FCNet-CA was also applied to the Shilawusu coal mining area in Inner Mongolia Autonomous Region, China. The experimental results show that, compared with the root mean square error (RMSE) of PUNet and minimum cost flow (MCF), the RMSE of FCNet-CA in the strike direction is reduced by 67.9% and 29.5%, respectively, and by 72.4% and 50.9% in the dip direction, respectively. The actual experimental results further verify the feasibility and effectiveness of FCNet-CA.



 
重要日期
  • 会议日期

    10月26日

    2023

    10月29日

    2023

  • 10月15日 2023

    摘要截稿日期

  • 10月15日 2023

    初稿截稿日期

  • 11月13日 2023

    注册截止日期

主办单位
国际矿山测量协会
中国煤炭学会
中国测绘学会
承办单位
中国矿业大学
中国煤炭科工集团有限公司
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