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PS-InSAR监测矿区建筑物及道路动态沉降安全分析

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中国安全生产科学技术 2022年第9期18卷 111-117页

作者：王爽杨可明丁鑫铭侯志贤李艳茹李亚星中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院北京100083

针对矿山井下开采引发的地表沉降,提出1种结合时序相干系数阈值、振幅离差指数阈值和强度信息阈值的三重阈值法ps点识别方法的PS-InSAR技术。基于哨兵1号A星(Sentinel-1A)的雷达图像,依据三重阈值法识别到淮北市郊一煤矿311工作面采区... 详细信息

针对矿山井下开采引发的地表沉降,提出1种结合时序相干系数阈值、振幅离差指数阈值和强度信息阈值的三重阈值法ps点识别方法的PS-InSAR技术。基于哨兵1号A星(Sentinel-1A)的雷达图像,依据三重阈值法识别到淮北市郊一煤矿311工作面采区内重要建筑物和道路的ps点,分别分析开采沉陷阶段的地表沉降活跃期(2018年7月14日—2019年9月7日)和该工作面停采2个月后地表沉陷衰退期(2019年9月7日—2021年1月23日)的动态沉降速率、沉降大小。研究结果表明:三重阈值法能筛选出更有效的ps点,可提高ps点识别与PS-InSAR技术监测精度,说明利用三重阈值法识别ps点的PS-InSAR技术监测矿区建筑物及道路安全具有可行性。

关键词： PS-InSAR 矿区建筑物与道路沉降监测三重阈值法 ps点探测

基于PS-InSAR的蓟运河断裂震间形变监测研究

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地震工程学报 2023年第1期45卷 120-129页

作者：张文朋张春丽高武平闫成国天津市地震局天津300201

采用2014年10月22日至2019年4月11日之间的26景Sentinel-1升轨数据,基于PS-InSAR技术对蓟运河断裂这一隐伏断裂进行形变监测试验。结果表明:(1)研究区受地面沉降干扰强烈地区在南部宁河一带,向北地面沉降逐步减弱,在蓟运河断裂北段以北... 详细信息

采用2014年10月22日至2019年4月11日之间的26景Sentinel-1升轨数据,基于PS-InSAR技术对蓟运河断裂这一隐伏断裂进行形变监测试验。结果表明:(1)研究区受地面沉降干扰强烈地区在南部宁河一带,向北地面沉降逐步减弱,在蓟运河断裂北段以北一带基本无地面沉降现象。(2)研究区北部的视向线形变速率在蓟运河断裂北段一带在0 mm·a^(-1)左右,向北随远离断裂形变速率增大,表明研究区北部受近东西向燕山隆起控制,有向南掀斜运动的趋势。(3)蓟运河断裂北段活动方式为黏滑,其两盘的视线向相对形变速率差约为1.83 mm·a^(-1),蓟运河断裂南段两盘形变速率差小于2.96 mm·a,与2005—2012年的水准测量结果相近,表明蓟运河断裂2005年以来活动速率较为稳定。(4)在受到地面沉降影响下,隐伏断裂的insar形变场包含更多的非构造信息,无法获取断裂的具体形变速率。但断裂活动会导致断裂两盘含水层厚度不同,地下水超采造成的地面沉降幅度也不同,相应的其insar形变场在断裂两盘出现突变,对隐伏断裂的位置判定有一定意义。

关键词： PS-InSAR 蓟运河断裂隐伏断裂形变速率

PS-InSAR技术在长江堤防沉降监测中的应用

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测绘通报 2023年第7期 142-148页

作者：石银涛胡超赵钢侯婷婷南京工业大学测绘科学与技术学院江苏南京211816 江苏省水利科学研究院江苏南京210017 宁波大学地理与空间信息技术系浙江宁波315211

落实和推动长江治理与保护一直是长江水利工作的重大任务。沿江堤防工程作为保护沿江经济带发展的一道重要屏障,其形变监测是长江运营管理中重要的内容之一。insar作为一种新型、大尺度的监测手段,在水利工程隐患排查中具有巨大的推广... 详细信息

落实和推动长江治理与保护一直是长江水利工作的重大任务。沿江堤防工程作为保护沿江经济带发展的一道重要屏障,其形变监测是长江运营管理中重要的内容之一。insar作为一种新型、大尺度的监测手段,在水利工程隐患排查中具有巨大的推广价值。本文采用PS-InSAR技术和Sentinel-1A影像,提取了南京梅子洲及其周边江堤2020年4月—2022年1月的形变时空分布,并结合同期水准数据对其可靠性进行了验证。结果表明,长江侧堤防比夹江侧堤防形变更加明显。其中,靠近潜州处堤段形变速率可达-20 mm/a。总体而言,梅子洲江堤呈现出一致性的沉降形变,差异性形变不显著,堤防整体发生了轻微沉降;PS-InSAR观测的形变时空分布与水准数据具有较高的一致性,该技术适用于长江堤防沉降变化监测,且能为大尺度的长江堤防风险排查与早期隐患识别提供一种可行的技术手段。

关键词：堤防沉降监测时间序列 PS-InSAR Sentinel-1A

南水北调中线工程高填方渠道PS-InSAR形变监测

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华北水利水电大学学报（自然科学版） 2023年第6期44卷 1-9页

作者：刘辉赵文飞刘先林刘俊国刘文锴刘雪梅秦臻华北水利水电大学河南郑州450046 河南省空间信息生态环境保护应用重点实验室河南郑州450046 河北省水利水电勘测设计研究院集团有限公司天津300250

南水北调工程在缓解我国北方地区的水资源紧张状况与改善当地环境方面发挥了重要作用,作为国之重器,保障其安全运营是南水北调工程的重中之重。利用PS-InSAR技术,对2016年10月—2017年6月间南水北调中线工程叶县文庄村高填方渠道进行形... 详细信息

南水北调工程在缓解我国北方地区的水资源紧张状况与改善当地环境方面发挥了重要作用,作为国之重器,保障其安全运营是南水北调工程的重中之重。利用PS-InSAR技术,对2016年10月—2017年6月间南水北调中线工程叶县文庄村高填方渠道进行形变监测。结果表明,渠道东岸约1 km的边坡存在明显变形,最大形变量达到36 mm。对渠道东岸和4个重点监测断面进行纵横断面分析,发现渠道东岸呈现整体性不均匀沉降,且越靠近水域,渠道变形越大,反之则越小。进一步将PS-InSAR监测结果与二等水准数据对比验证,两者超过87%的均方根误差小于±2 mm,且在形变趋势和量值上均高度一致。本研究可为以高填方、深挖方为特征的南水北调渠道安全监测及灾害防治提供可靠的技术支持。

关键词：南水北调中线工程 PS-InSAR 形变监测高填方

基于PS-InSAR技术的后海深槽地面及建筑物形变监测分析

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中国地质灾害与防治学报 2023年第1期34卷 68-74页

作者：莫莉王贤能深圳市工勘岩土集团有限公司广东深圳518000

深圳市南山区后海片区为总部大厦基地,莲花山断裂带和珠江口大断裂带在此交汇,区域内基岩埋藏较深,断层较发育,存在巨厚的风化深槽,地面高层建筑多采用超长桩基础。文中研究采用永久散射体合成孔径雷达干涉测量技术对深圳市南山区后海... 详细信息

深圳市南山区后海片区为总部大厦基地,莲花山断裂带和珠江口大断裂带在此交汇,区域内基岩埋藏较深,断层较发育,存在巨厚的风化深槽,地面高层建筑多采用超长桩基础。文中研究采用永久散射体合成孔径雷达干涉测量技术对深圳市南山区后海片区南部东侧沿海部分的地面和建(构)筑物进行大范围、长时间形变监测。监测结果表明,深槽上建筑物以及其他构筑物沉降相对稳定,目前在后海巨厚深槽上的建筑桩基施工工艺安全有效。沉降量较大的区域为深圳湾公园草地及其周边区域,主要由于填海造陆软土引起形变。经过与传统监测技术的对比,insar技术监测精度满足规范要求。在大范围、低成本、高精度、高效率的形变监测需求方面,insar技术具有优势。

关键词：南山后海深槽永久散射体合成孔径雷达干涉测量 PS-InSAR 沉降监测

联合PS-InSAR技术与多变量LSTM神经网络的高铁路基冻胀形变预测研究

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测绘通报 2024年第1期 58-64页

作者：李鑫魏冠军张德龙兰州交通大学测绘与地理信息学院甘肃兰州730070 地理国情监测技术应用国家地方联合工程研究中心甘肃兰州730070 甘肃省地理国情监测工程实验室甘肃兰州730070

针对传统形变监测及预测难以做到大范围监测和精准预测的问题,本文提出了联合PS-InSAR技术和多变量长短期记忆(M-LSTM)神经网络监测和预测高铁路基冻胀形变的方法。首先,该方法利用PS-InSAR技术获取路基冻胀空间分布特征;然后,使用皮尔... 详细信息

针对传统形变监测及预测难以做到大范围监测和精准预测的问题,本文提出了联合PS-InSAR技术和多变量长短期记忆(M-LSTM)神经网络监测和预测高铁路基冻胀形变的方法。首先,该方法利用PS-InSAR技术获取路基冻胀空间分布特征;然后,使用皮尔逊相关系数法优化出3种冻胀诱发因素,所得数据经预处理后组成训练数据;最后,引入LSTM构建智能化、多变量冻胀预测模型,精确地预测路基冻胀形变趋势。研究结果表明,PS-InSAR技术在大范围形变监测中具有可靠性,M-LSTM模型预测精度比传统神经网络模型更高,平均判定系数(R^(2))、平均绝对误差(MAE)和平均均方根误差(RMSE)分别为0.973、0.024 mm和0.035 mm,说明M-LSTM模型在高铁路基冻胀形变预测中具有较好的应用价值,同时也为路基冻胀形变预测提供了新思路。

关键词： PS-InSAR 多变量LSTM模型高铁路基冻胀形变预测

利用PS-InSAR技术进行城市地铁沿线形变监测与机理分析

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测绘通报 2022年第4期 20-25页

作者：李佳豪周吕马俊杨飞咸凌霄桂林理工大学测绘地理信息学院广西桂林541004 中铁第四勘察设计院集团有限公司湖北武汉430063 中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院北京100083

本文利用PS-InSAR技术获取了上海地区沉降速率场及累计沉降量等信息,并分析了该地区的沉降时空分布特征,以及该地区沉降与降水量、地铁施工运营等因素之间的关系。研究表明:①上海市沉降呈不均匀分布,北部沉降较稳定,而中部的虹口区、... 详细信息

本文利用PS-InSAR技术获取了上海地区沉降速率场及累计沉降量等信息,并分析了该地区的沉降时空分布特征,以及该地区沉降与降水量、地铁施工运营等因素之间的关系。研究表明:①上海市沉降呈不均匀分布,北部沉降较稳定,而中部的虹口区、南部的闵行区、东部的浦东新区均发生了不同程度的沉降。其中,闵行区沉降最为严重,其最大累计沉降量达-43 mm,呈大范围、大沉降现象。②研究区域内沉降量呈非线性沉降现象及明显的季节性变化,且与地区降水量有关,降雨量对地下水的及时补充可以有效缓解地面过度沉降的发生。③上海地铁3、15、16号线部分路段均出现明显沉降现象,且处于在建阶段的15号线沉降最为明显,部分路段最大累计沉降量达-34 mm。

关键词：沉降监测 PS-InSAR Sentinel-1A 上海

一种基于胡克定律的PS-InSAR公共主影像选取新方法

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测绘科学 2023年第1期48卷 70-80页

作者：法炜余洁韩丽华王彦兵首都师范大学资源环境与旅游学院北京100048 首都师范大学城市环境过程与数字模拟国家重点实验室培育基地北京100048 首都师范大学三维信息获取与应用教育部重点实验室北京100048 自然资源部国土卫星遥感应用中心北京100048

针对现有的PS-InSAR公共主影像选取方法未考虑时间基线、空间垂直基线和多普勒质心频率基线之间相关性对影像相干性影响的问题,该文基于物理学领域的胡克定律提出了一种利用三维弹力结构模型实现PS-InSAR公共主影像选取的新方法。模型... 详细信息

针对现有的PS-InSAR公共主影像选取方法未考虑时间基线、空间垂直基线和多普勒质心频率基线之间相关性对影像相干性影响的问题,该文基于物理学领域的胡克定律提出了一种利用三维弹力结构模型实现PS-InSAR公共主影像选取的新方法。模型依据三基线间的余弦夹角构造基线向量,将3个失相干因素的相干性测度进行三维映射以构建三维弹力空间,通过研究弹力大小和方向的变化实现主影像的选取。为验证三维弹力结构模型的有效性,论文选用Sentinel 1A和ENVISAT ASAR两种数据源,分别利用三维弹力结构模型、三基线和最小模型和综合相关函数模型进行主影像选取和干涉处理。研究结果表明:相较于另外两个模型,该文提出的三维弹力结构模型得到的干涉图干涉条纹清晰,相干系数均值更大,相干系数值较大的像元占比更高,采用相干系数法得到的ps点数量更多,形变反演精度较高,因此三维弹力结构模型能够有效应用于PS-InSAR公共主影像的选取。

关键词：公共主影像三维弹力结构模型三基线和最小模型综合相关函数模型 PS-InSAR 胡克定律

基于PS-InSAR技术的大跨度桥梁结构变形监测综述

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工程力学 2023年

作者：周云郝官旺危俊杰杜宗刘畅朱茂北京东方至远科技股份有限公司湖南大学工程结构损伤诊断湖南省重点实验室中建三局第一建设工程有限责任公司湖南大学土木工程系

面对量大面广的大跨度桥梁，实施时空覆盖连续、高效经济的轻量化结构健康监测，对保障桥梁运营安全、实现智慧桥梁和智慧交通具有重要现实意义。本文从永久散射体合成孔径雷达干涉（PS-InSAR）关键技术、桥梁结构变形监测以及影响因素... 详细信息

面对量大面广的大跨度桥梁，实施时空覆盖连续、高效经济的轻量化结构健康监测，对保障桥梁运营安全、实现智慧桥梁和智慧交通具有重要现实意义。本文从永久散射体合成孔径雷达干涉（PS-InSAR）关键技术、桥梁结构变形监测以及影响因素3个方面，全面总结了PS-InSAR技术监测桥梁结构变形的基本原理、技术特点、适用范围和研究进展。在关键技术方面，系统总结了影像配准、ps点识别、相位解缠、变形恢复4个方面的最新研究成果；综述了PS-InSAR技术在桥梁视线向变形监测以及三维变形反演中的应用，分析了桥梁方向和表面散射特性、相位解缠精度以及热膨胀模型对该技术测量精度的影响；利用该技术对某钢拱桥的结构变形进行了测试，验证了所提方法的可行性。最后，归纳总结了PS-InSAR技术监测桥梁变形研究，讨论了未来可能的发展方向。文献综述表明：基于PS-InSAR技术的桥梁变形监测方法有显著的优势和广阔的应用前景，有望为大跨度桥梁的运维和风险管理提供技术支持。

关键词：桥梁工程结构健康监测综述 PS-InSAR 变形监测