东部高潜水位矿区是我国重要的矿粮复合产区,采用井工开采方式造成其地表发生不均匀沉降,形成大量小面积、破碎化的沉陷积水区,沉陷水位的动态变化严重影响着矿区的生态和生产安全。精准监测沉陷水位对于东部高潜水位矿区开展湿地生态治理和水灾风险预测等工作至关重要。为此,在现有卫星测高技术的基础上,提出了一种基于多源卫星观测的矿区破碎化沉陷水体水位监测方法。以兖州矿区为研究对象,深入分析ICESat-2(Ice,Cloud and land Elevation Satellite-2)和GEDI(Global Ecosystem Dynamics Investigation)卫星观测数据集之间的相关性,并建立回归模型,利用该模型对GEDI观测数据集进行校正,通过融合多源卫星的观测数据集,实现矿区沉陷水位更高密度和更高精度的监测。结果表明:①ICESat-2卫星高度计的水位监测精度更佳,可以作为评价和修正GEDI数据的基础,而GEDI在监测水体的数量方面具有更大的优势;②ICESat-2与GEDI观测数据集之间存在显著的相关性,而地表交叉观测点数量的不足对于回归关系的拟合影响较小,借助回归模型能够有效地校正GEDI卫星的水位观测数据,使其水位测量的平均误差、平均绝对误差和均方根误差与校正前相比分别降低了69.74%、56.58%、50.56%;③通过融合ICESat-2与GEDI观测数据集,在水位监测中,展现出了较高的覆盖率和监测精度,监测水体覆盖率达到总体的88.89%,水位测量的平均误差、平均绝对误差以及均方根误差分别为0.10、0.17、0.26 m。总体而言,基于多源卫星观测的矿区沉陷水体水位监测方法能够满足矿区小面积、零散分布的水体水位监测的需求,并在其他需要高密度测量的问题中也具有应用潜力。
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