检索结果-南通市图书馆

作者：唐茂川华东师范大学

学位级别：硕士

沿海地区是人类活动最集中、最活跃的区域,也是中国社会经济发展的核心区域,在全球气候变化引起海平面抬升和台风风暴潮频发的背景下,其洪涝风险正在增加。防洪海堤作为上海这个超大城市最重要的安全屏障,可以极大降低洪灾风险。但若发... 详细信息

沿海地区是人类活动最集中、最活跃的区域,也是中国社会经济发展的核心区域,在全球气候变化引起海平面抬升和台风风暴潮频发的背景下,其洪涝风险正在增加。防洪海堤作为上海这个超大城市最重要的安全屏障,可以极大降低洪灾风险。但若发生海堤失效事件（溃堤、漫堤）,会导致海水迅速侵入并发生洪涝,对沿海社区和重要基础设施产生巨大影响。防洪海堤长时期不均匀形变会导致堤坝高度降低,进而影响其稳定性与安全性,减弱其防护能力,增大漫堤风险;严重的不均匀形变还会引发堤坝断裂,增大溃堤风险。实现大范围、高精度、周期性海堤形变监测,对及时掌握海堤稳定性和其风险评估至关重要。传统形变监测方法,如水准测量和GPS测量,具有监测成本高、监测结果离散的缺点。多时相合成孔径雷达干涉测量（Multi-temporal In SAR,MT-In SAR）是新近发展的地表形变监测方法,可以获得海堤线状区域上的连续形变信息,监测精度达到毫米级。最新发展的最小加速方法（Minimum Acceleration Approach,Min A）能够融合多平台的MT-In SAR形变时序获得监测目标的二维（垂直向、东西向）形变场。Min A方法融合后得到的形变分量精度高,并且该算法是在后处理阶段进行多平台形变时序融合,实用性佳。本文以上海为研究区,基于2018年至2021年成像的167景升轨Sentinel-1影像和78景降轨COSMO-Sky Med影像,利用MT-In SAR方法分别反演了两个卫星平台视线向（Line of Sight,LOS）形变时序结果。进而利用Min A方法融合了两个卫星平台的形变时序,获取了上海市沿海区域二维形变速率场,提取了海堤所在像元的形变速率值后,得到海堤在垂直和东西方向的形变速率。发现沉降主要发生在上海东部新成陆区,其中浦东机场第5跑道及外围海堤沉降最为显著,年平均速率达到了20 mm/year。本文将海堤分为40个长度为2 km的单元,利用海堤形变信息,并结合极值水位数据,计算出各段海堤的漫堤概率和表征溃堤概率的溃堤指标。海堤失效概率结果显示,上海南部海堤总体上具有更高的漫堤和溃堤概率。本文还利用LISFLOOD-FP水动力模型进行了各段海堤失效情景下,100年一遇洪水的危险性评估。永久散射体是在雷达影像中后向散射强且随时间稳定（不受时间、空间去相关和大气延时影响）的点,基于方位向光谱分割算法（Azimuth Split-spectrum Algorithm,ASS）并设置相干阈值0.35,提取出在上下多普勒频带都具有相干性的永久散射体（即高相干点）。高相干点主要分布在人工建筑区域,将高相干点密度（单位格网内高相干点数量）作为易损性指标,估算了海堤失效后洪水引起的潜在损失。整体来看,上海南部海堤失效后的淹没面积相对较小,但淹没区内高相干点密度更高,因此海堤失效可能造成的损失更严重。东部海堤失效导致的淹没范围更大,表现为滴水湖到浦东机场沿岸发生连续洪水入侵,但由于淹没区内的耕地、水体和湿地面积大,而人工建筑面积小,评估出的潜在损失较小。本研究将海堤失效风险分为高、较高、中、较低、低五级。高风险段海堤出现在上海南部,而东部海堤失效风险处于中等及以下水平。其中,上海南部芦潮港附近的第6段海堤,漫堤和溃堤风险都相对较高,通过淹没时序分析,发现该段海堤失效后海水先迅速由南向北扩散,再朝东西两侧扩散。淹没区内高相干点密度和建筑物密度两个指标的相关系数为0.96,证明了高相干点密度指标在表征人工建筑分布时的可靠性和替代性。

关键词： MT-InSAR 海堤形变监测形变分解海堤失效风险评估

黄河上游龙羊峡—公伯峡两岸雷达遥感滑坡隐患识别

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黄河上游龙羊峡—公伯峡两岸雷达遥感滑坡隐患识别

作者：曾琳成都理工大学

学位级别：硕士

滑坡是世界上发生最频繁、造成损失最严重的地质灾害之一,其危害极为严重。黄河上游河段深峡宽谷相间,水能资源丰富,是我国重点开发的水电基地之一,但龙羊峡—公伯峡河段内发育滑坡数量众多,不仅威胁沿岸居民的生命财产安全,还严重制约... 详细信息

滑坡是世界上发生最频繁、造成损失最严重的地质灾害之一,其危害极为严重。黄河上游河段深峡宽谷相间,水能资源丰富,是我国重点开发的水电基地之一,但龙羊峡—公伯峡河段内发育滑坡数量众多,不仅威胁沿岸居民的生命财产安全,还严重制约着河段内水能资源的开发与利用。InSAR技术作为一种先进的对地观测手段,其高精度、大范围、高效率等优势,使之在地质灾害形变监测与识别中日益受到重视。在实际应用过程中,时空去相干、几何畸变等因素限制了雷达干涉测量（InSAR）在峡谷地区滑坡监测中的应用。本文以黄河上游龙羊峡—公伯峡河段作为研究区域,利用时序InSAR技术对两岸潜在滑坡灾害点进行早期识别。并针对出现SAR影像几何畸变的区域,联合升降轨数据获取席芨滩滑坡的二维形变,提高了监测精度。主要研究内容与成果如下:（1）研究区地质灾害InSAR技术早期识别。利用覆盖研究区的62景Sentinel-1A数据,时间跨度两年,基于时间序列InSAR技术,分别使用SBAS技术、IPTA技术对研究区进行地质灾害早期识别,提取形变范围,获取形变速率,并对比分析两种方法在黄河上游河段的适用性。利用可见光影像提取形变速率快且形变范围大的疑似灾害点的地形地貌特征,结合该坡体的形变量级、范围进行灾害点危险性评价。（2）研究区域Sentinel-1A数据的几何畸变分析。获取了Sentinel-1A数据在黄河上游河段的几何畸变情况,划分了区域内发生透视收缩、叠掩现象以及处于阴影区域的斜坡,并对重点滑坡的几何畸变现象,联合多轨道数据观测,以提高监测精度。（3）研究区重点滑坡（席芨滩滑坡）的二维形变分解。基于升降轨的Sentinel-1A卫星数据,获取席芨滩2017-2019年的升轨、降轨年均形变速率,分析升降轨监测结果的差异及原因;结合升降轨数据集获取席芨滩滑坡的沿坡面方向和垂直方向的二维形变分解,并分析了席芨滩巨型古滑坡的成因。

关键词：滑坡 MT-InSAR 几何畸变形变分解

基于最小加速法的二维地表形变场误差分析及沉降风险综合评估 ——以金砖国家典型沿海城市为例

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基于最小加速法的二维地表形变场误差分析及沉降风险综合评估 ...

作者：王强华东师范大学

学位级别：硕士

城市重大基础设施形变及洪涝灾害是金砖国家沿海城市面临的共性挑战。由填海造陆、地铁和高层建筑等基础设施修建导致的地面沉降,以及由风暴潮带来的城市内涝正严重威胁着沿海城市的公共安全。因此需要对城市及防洪工程进行形变监测和... 详细信息

城市重大基础设施形变及洪涝灾害是金砖国家沿海城市面临的共性挑战。由填海造陆、地铁和高层建筑等基础设施修建导致的地面沉降,以及由风暴潮带来的城市内涝正严重威胁着沿海城市的公共安全。因此需要对城市及防洪工程进行形变监测和对地面沉降进行风险评估。本文以金砖国家典型特大沿海城市俄罗斯圣彼得堡和中国上海为研究区,主要进行了以下研究工作:（1）开发了基于时间向量集合改进的最小加速二维形变分解方法（Modified Minimum Acceleration,MMinA）,并基于此方法获取了圣彼得堡城区和综合防洪工程（St.Petersburg Flood Prevention Facility Complex,FPFC）的二维时序形变场。研究结果表明圣彼得堡市的沉降主要分布在新成陆和城市地铁沿线区域,年平均沉降速率分别达到20 mm/year和12 mm/year。MMinA二维形变分解结果反映出该市的形变以垂直方向为主。在对FPFC进行稳定性分析时发现,FPFC的D3段同时出现了垂向和水平向的结构变形,这需要引起重视。（2）以失相干导致的噪声为源误差,借助误差传播理论工具,系统的构建了针对MMinA的误差分析方法。并在圣彼得堡的应用研究中发现MMinA垂向分解精度优于东西向,且随着研究目标相干系数的增大分解精度也会随之提升。（3）基于多源社会感知数据和高分辨率小基线集（Small Baseline Subset,SBAS）时序形变监测数据,应用模糊神经网络技术在公里格网尺度下建立了上海市地面沉降风险综合评估模型。模型结果表明,上海市地面沉降潜在中、高风险多发于新成陆区。在中心城区中,黄浦区相较其他区的沉降风险中高等级面积比例更大,而在郊区中闵行区的沉降风险中、高等级面积比例最小。上海市各沉降风险等级面积比例约为稳定（Ⅰ）:低风险（Ⅱ）:中风险（Ⅲ）:高风险（Ⅳ）=65:26:6:3。

关键词：形变分解误差分析风险评估模糊神经网络

时序InSAR技术用于大坝形变监测与变形模式研究

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时序InSAR技术用于大坝形变监测与变形模式研究

作者：杨潇潇长安大学

学位级别：硕士

大坝作为一种调节水利资源、发电产能、防洪抗旱的水利枢纽工程,对社会的经济发展和民生保障都具有积极的意义。我国从上个世纪开始,伴随着经济建设的大规模开展,全国各地也相应出现了规模不等的众多大坝建设工程。现如今,国内的大坝不... 详细信息

大坝作为一种调节水利资源、发电产能、防洪抗旱的水利枢纽工程,对社会的经济发展和民生保障都具有积极的意义。我国从上个世纪开始,伴随着经济建设的大规模开展,全国各地也相应出现了规模不等的众多大坝建设工程。现如今,国内的大坝不仅数量众多,而且在大坝的质量上达到了世界领先,例如全世界规模最大的混凝土重力坝——三峡大坝,全世界最高的混凝土双曲拱坝——小湾大坝等。这些世界级的大坝工程的先后建成和投入使用代表着我国在筑坝领域取得的辉煌成就。由于大坝的运行直接关系到库区及下游居民的重大生命财产安全,因此对大坝进行形变监测,掌握大坝的运营状态是保障大坝安全的必要措施。当前,大坝的形变监测主要通过传统的地面监测手段,需要投入大量的人力物力。In SAR技术自上世纪出现以来,凭借着其全天时、全天候、大范围、精度高等优势被普遍应用于地表形变的监测。随着近些年的发展进步,PS-In SAR已经可以实现毫米级的形变监测,这使得利用In SAR进行大坝的形变监测成为可能。尤其是欧空局Sentinel-1A卫星升空后,其较高的空间分辨率和时间分辨率可以更加有效地对大坝进行形变监测。为此本文基于PS-In SAR技术对小湾大坝和三峡大坝两个具有代表性的大坝进行了形变监测与结果分析,具体内容如下:(1)整理归纳了大坝形变监测的历史、现状和发展趋势以及In SAR技术的研究现状,系统地阐述了In SAR技术的基本原理、常用的技术方法以及In SAR在形变监测中的主要误差来源,简要介绍了Sentinel-1A数据的基本特点;(2)基于时序In SAR技术利用Sentinel-1A升降轨数据对小湾大坝形变进行监测,通过升降轨SAR影像的几何关系将视向形变解算到南北方向(垂直于大坝的方向),提取了大坝上的部分特征点给出其形变时间序列,结合SAR强度图和DEM数据提取了库区上游水位的变化信息,最后结合大坝上游的水位变化分析了小湾大坝的形变规律;(3)基于时序In SAR技术采用Sentinel-1A升轨数据对三峡大坝进行了形变监测,提取出大坝的形变时间序列,结合官方公布的大坝上游水位变化数据,分析了大坝的形变和上游水位变化的关系,并进一步归纳分析了五种三峡大坝可能的形变模型。通过对小湾大坝和三峡大坝的形变监测实验,判断出了两座大坝的形变量级和形变趋势,并结合大坝上游蓄水量的信息得到大坝的形变和上游水位变化的关系。本研究在一定程度上验证了In SAR技术在大坝等大型工程设施形变监测的可行性,并将为大坝形变监测以及形变机理研究提供有价值的参考。

关键词：时序InSAR 形变监测变形模式形变分解小湾大坝三峡大坝