三维激光扫描在土石坝表面及扁钢的高精度变形监测中的应用研究

当前土石坝的表面变形采用测量机器人监测系统为主、大坝GNSS监测系统为辅的监测方法.对于坝面的扁钢隆起量的监测,仅依靠传统的测量手段,如皮尺或测距轮,测量精度较低,测量范围较小,无法直观地反映出扁钢的隆起状态.对于坝体水下部分的监测,仍无有效的监测手段,不利于大坝整体的变形监测分析.对于坝体水上部分坝面的变形监测,仅依...     

监测城市基础设施健康的星载MT-InSAR方法介绍

星载合成孔径雷达干涉测量(InSAR)技术是近年来迅猛发展的一种空间对地观测技术,在InSAR基础上提出的多时相InSAR(MT-InSAR)方法,利用同一地区的多景SAR影像对时序稳定点(PS)进行精确分析,极大地降低了大气延迟等带来的测量误差,使得形变监测精度达到了厘米级到毫米级,可对城市基础设施进行大范围高精度的连续监测。本文通过对MT-InSAR技术发展的综述,总结了目前MT-InSAR技术在基础设施健康监测方面的关键问题和应用领域,并对未来MT-InSAR在城市应用方面的发展提出了展望。     

水库大坝表面变形自动化监测新技术

一、引言到目前为止,我国已建水库堤坝约8.7万座,其中绝大部分(约8万座)建于20世纪50~70年代。但是,由于历史原因,有相当部分水库堤坝未按基本程序办事,是靠群众运动建造的,因此存在工程质量差、安全隐患多的问题。经过几十年的运行,已经到了病险高发期。因此加强水库大坝的安全管理必不可少,其中大坝变形监测就是大坝安全管理的重要内容之一。目前,在大坝安全监测技术规范中,主要有《土石坝安全监测技术规范》和《混凝土坝安全监测技术规范》。在《土石坝安全监测技术规范》中,把大坝的变形监测内容分为:表面变形、内部变形、裂缝及接缝、…     

基于PS-InSAR技术的深圳北站表面位移监测研究

利用2015-01-2018-08的40景COSMO-SKyMed HIMAGE雷达影像,采用永久散射体合成孔径雷达干涉测量(permanent scatterers interferometric synthetic aperture radar,PS-InSAR)技术获得了深圳北站时序形变信息,并基于GIS空间分析...     

土石坝GNSS监测水平位移与库水压荷载建模分析

为揭示水库水位变化与土石坝表面位移的关系并建立相应的模型,该文收集了茜坑水库主坝体上下游多个监测点近半年的GNSS监测数据,通过解算短基线获取了各测站毫米级精度水平位移序列。结合坝体结构和水库水位监测结果,分析了库水位变化产生的面板水压荷载变化与监测站水平位移变化序列之间的关系。基于两者正相关特征,推导了水压载荷与监测点水平位移变化间简化的线性模型,并利用实测数据和最小二乘方法估计了模型参数。拟合结果表明,该模型较好地反映了水库调水期间,监测点水平位移的趋势和规律。     

Sentinel-1卫星监测黄土坡滑坡体散射体变形

针对如何全面地提取滑坡体的运动趋势,评估当前多重手段对滑坡的整治效果问题,该文以湖北巴东县黄土坡古滑坡为例,采用分年度提取PS点的方法,从哨兵雷达卫星时序数据中提取了黄土坡上残留建筑物、建筑物遗址、变电站等目标构成的强散射体点目标。通过2018年至今的哨兵雷达卫星时序数据分析结果显示,滑坡前缘的两个子滑坡体的沉降速率从2018年的-15 mm/a,降至2019年之后的约-10 mm/a,表明滑坡体上建筑物拆除形成的重力卸载减缓了滑坡体蠕动趋势。     

合成孔径雷达技术在变形监测中的应用分析

从InSAR技术的测量原理出发阐述了合成孔径雷达在变形监测应用中的优势及技术难点。在此基础上将其与其他几种变形监测方法进行对比分析进而对SAR技术的应用进行了展望。     

G PS 在石门子水库副坝变形监测中的应用

以石门子水库副坝（土石坝）变形监测为例,介绍了其监测方法及对观测数据的处理和分析,采用G PS平面拟合高程进行水库竖向位移监测,其精度与三等水准精度相当,而且可以将平面与竖向位移同时观测,大大提高了测量效率,节省了人力和物力。     

PS-InSAR技术在南水北调中线河南省辉县市膨胀土段安全监测中的应用初探

南水北调中线河南辉县膨胀土段采用传统安全监测手段获取形变信息,需要大量的人力、物力、财力,并且易受雨雪天气影响,近年来发展的PS-InSAR技术利用长时间序列范围内SAR影像内相位和幅度保持稳定的特点,进行长时间高精度地表缓慢形变反演,能够提供全天候、全天时、高精度和大范围面状形变信息。本文以辉县市段膨胀土渠道在运营期中存在的实际问题,结合目前在轨运行传感器及数据后处理软件,探讨了PSInSAR技术的原理以及该技术应用的重点、难点,分析了其在本段应用的可行性。     

X波段高分辨率SAR数据土石坝表面相干性时序变化分析

本文以深圳公明水库6个中小型土石坝为试验区,利用10景1 m分辨率升降轨X波段Terra SAR影像和坝体附近连续气象站的降雨量数据,研究了坝体表面相干性的时序变化与雷达本地入射角及降雨的关系。试验结果表明,混凝土面板和草坡平均相干性均会随本地入射角增加而减小,同时,草坡表面平均相干性在有微小降雨的情况下就会快速下降0.1～0.2,差分干涉图的噪声增大;混凝土面板对微小的降雨敏感度小,但是在暴雨情况下将导致其表面完全失相干。上述结果表明,针对中小土石坝坡体变形监测应当顾及坝体的坡度及入射角选择合适的雷达成像参数,同时应充分利用降雨资料评估干涉图失相干情况,剔除噪声数据。     

基于PS-InSAR技术的地表变形监测

近年来,将InSAR技术应用于地表监测成为研究的热点.为确定煤矿采空区历年地表沉降情况,采用PS-InSAR技术,利用历史存档降轨数据,提取研究区不同时期地表变形速率图.结果表明,PS-InSAR技术能够获得采空区地表毫米级变形监测结果.     

PSInSAR技术在地面沉降监测中的应用研究

永久散射体合成孔径雷达测量技术(PSInSAR)具有全天候、大范围、高精度监测地表形变的优点,是形变灾害监测领域一种新的经济的空间对地观测新技术。本文介绍了PSInSAR技术,并使用我国某地区的卫星SAR影像数据,运用PSInSAR技术完成了地面沉降监测的相关处理流程,并将结果与常规水准测量的结果进行了对比,证实了PSInSAR技术用于大范围地面沉降监测的有效性。     

时序InSAR水库大坝形变监测应用研究

合成孔径雷达干涉测量（interferometric synthetic aperture radar,InSAR）作为近年来迅速发展的空间大地测量新技术,具有监测精度高、范围大、空间覆盖连续等优点,是解决水利工程形变监测时空连续性问题的有力手段。针对时序InSAR水库大坝形变监测应用中存在的问题,结合环境特殊性和复杂性,研究适合实际需求的时序InSAR分析方法。广南水库的应用实践表明,时序InSAR方法可探测到坝体表面高质量的散射体目标并提取较高精度的形变序列,验证了其对水库大坝、防潮堤等水工建筑物进行形变监测的有效性。时序InSAR形变监测方法在水库安全状况普查及形变历史回溯中具有巨大的应用潜力。     

PSI技术在地表形变监测中的应用研究

基于时序SAR影像准确识别PS是永久散射体合成孔径雷达干涉(PSI)技术建模及形变信息提取中最为关键的问题之一。本文提出了一种改进的PS探测算法,它是基于时序SAR影像的振幅信息,利用振幅和振幅离差指数双阈值法获取PS候选点,对所有候选点进行相位稳定性分析,筛选出既满足雷达反射强度高、又符合散射稳定性要求的真实PS点,并基于所选PS点提取形变信息。实验结果表明,相比于已有PS探测方法,本文所提出的方法能够更准确、可靠地识别出时序SAR影像中的PS目标,进而提高了PSI形变探测结果的精度和可靠性。     

时序InSAR技术在太原地铁沿线形变监测中的应用

城市轨道交通的建设与运营会引起地铁沿线的持续形变而造成地面沉降,给地面及地下基础设施带来安全隐患。为了解太原市首次开通运营太原地铁二号线一期线路以来沿线地面形变情况,以二号线一期工程沿线为研究对象,使用2020年6月至2021年11月共20景Sentinel-1A影像,基于永久散射体、小基线集技术对研究区进行地面形变监测。研究表明,两方法所得沉降分布情况、形变时序分析结果有很高的一致性,线路沿线最大沉降为31.96 mm,最大沉降速率为32 mm/a,存在三个较明显的沉降区域,推断与其处于大规模的不断的城市建设区域密切相关。本次研究可为后续太原市地铁建设沿线地表形变监测提供参考。     

变形监测系统测试技术研究

系统测试是保证变形监测系统稳定运行、监测数据质量和预警可靠性的一种重要质量控制手段。本文分析了变形监测系统的基本构成和质量特征,构建了包括3个方面10个功能模块的测试模型,实现了对不同重要程度测试项目的分级管理,并开展了试验验证工作。试验结果显示,黑盒测试和数据测试相结合的测试模型能够全面评估变形监测系统质量。测试技术研究为变形监测系统建设与第三方测试提供了技术参考。     

新疆塔西河石门子水库大坝变形监测初步分析研究

本文对新疆玛纳斯石门子水库大坝变形监测网的设计进行了论述,介绍了该监测网的实施方法,并对变形监测成果进行了初步的分析研究。     

基于GPS技术监测高层建筑物变形的研究

以武汉大学信息学部教学实验大楼为实验对象,分析了大楼在N、E、U方向上的每h变化、d变化及变形规律,阐明GPS技术在高层建筑变形监测中的应用。     

西龙池上水库GPS变形监测系统研究及实现

为了实现对西龙池上水库变形的连续、自动化监测,研制了GPS变形监测软件DDMS,建立了西龙池上水库连续运行监测系统。1a的运行表明,系统具有较高的稳定性,DDMS在观测数据无缺失的情况下,提供有效解的概率高于98%。该软件2h时段解在N、E、U方向的重复性分别为1.2mm、0.9mm、2.2mm,4h时段解算N、E、U方向的重复性为0.8mm、0.7mm、1.5mm。利用本文实现的GPS监测系统可进行高效率的实时、自动化、高精度大坝变形监测。     

InSAR技术在沂沭断裂带地表形变监测中的应用研究

针对常规大地测量监测沂沭断裂带地表形变结果无法全面反演该区域构造应力场的局限性,尝试采用PS和SBAS两种In SAR时序分析技术对该区域地表形变进行监测。首先对SBAS-In SAR技术的原理进行详细推导和分析;在此基础上,对覆盖研究区的14景ENVISAT-ASAR数据采用PS-In SAR和SBAS-InSAR技术进行处理,分别提取了该区域地表年平均形变速率图;通过与水准监测数据的对比分析发现:InSAR时序分析方法在大范围、持续缓慢断裂带地表形变监测中能够获取与精密水准监测一致的形变趋势,且SBAS-In SAR技术在数据量较少情况下能获得更好的监测效果。这表明In SAR时序分析技术可以作为断裂带微小地表形变监测的有效手段。