地基干涉雷达IBIS-S桥梁动态形变监测研究 被引量：41

1

作者 徐亚明 王鹏 +1 位作者 周校 邢诚 《武汉大学学报（信息科学版）》 EI CSCD 北大核心 2013年第7期845-849,共5页

简述了地基干涉雷达系统用于动态形变监测的基本原理,提出了针对地基干涉雷达监测数据特点的桥身局部相对形变分析方法。结合桥梁静载试验形变过程进行分析,说明了该方法在实际桥梁结构安全监测中的可行性。

关键词 地基干涉雷达 形变监测 雷达视线向 局部相对形变分析

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基于地基干涉雷达的大型桥梁动态挠度监测与分析 被引量：19

2

作者 刘春 程起军 +1 位作者 李俊义 杜钊锋 《工程勘察》 2017年第1期53-58,共6页

本文阐述了地基干涉雷达测量的基本原理,介绍了地基干涉雷达中集成的两项关键技术,分析了地基干涉雷达应用于大型桥梁动态挠度监测的优点,构建了测量形变值向挠度值转换的变换模型。结合IBIS-S型地基干涉雷达安庆长江铁路大桥监测实例,... 本文阐述了地基干涉雷达测量的基本原理,介绍了地基干涉雷达中集成的两项关键技术,分析了地基干涉雷达应用于大型桥梁动态挠度监测的优点,构建了测量形变值向挠度值转换的变换模型。结合IBIS-S型地基干涉雷达安庆长江铁路大桥监测实例,选取了热、估信噪比这两个指标分析了所采集数据的质量,并且结合数据的特点,在无载的情况下讨论了地基干涉雷达的测量精度。最后基于动载条件下的数据分析了桥梁动态挠度变化的特征规律。 展开更多

关键词 地基干涉雷达 动态挠度 精度

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地基干涉雷达地面灾害监测数据可视化方法 被引量：8

3

作者 杜孙稳 张锦 +1 位作者 邓增兵 李静涛 《测绘科学》 CSCD 北大核心 2018年第2期125-129,共5页

针对目前对地基干涉雷达监测数据的可视化程度偏低,可视化效果涵盖信息不够丰富的现状,该文以地基干涉雷达系统的露天矿区边坡地面灾害监测为例,实现了多样化的可视化效果。该方法利用遥感影像和人工测量高程数据,丰富了可视化中的地表... 针对目前对地基干涉雷达监测数据的可视化程度偏低,可视化效果涵盖信息不够丰富的现状,该文以地基干涉雷达系统的露天矿区边坡地面灾害监测为例,实现了多样化的可视化效果。该方法利用遥感影像和人工测量高程数据,丰富了可视化中的地表覆盖信息和地形起伏情况等重要信息,具有结果数据和过程数据的多样化、可视化方式。结果表明,该方法改善了单一的地基干涉雷达系统监测数据的可视化效果,充分发挥了其形变预警分析功能。 展开更多

关键词 地基干涉雷达 地面灾害 形变监测 可视化表达

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基于地基干涉雷达成像的安家岭矿边坡变形预警 被引量：3

4

作者 葛山峰 邓增兵 +1 位作者 王燕涛 杨晓伟 《矿山测量》 2019年第6期75-80,共6页

露天矿区边坡比较长,而且暴露岩石多,地质条件差异大,自上而下的形成过程导致上下边坡的服务年限存在差异,稳定性要求不同,井下开采活动致使稳定性也在不断发生变化且受多种因素的影响,边坡产生变形事故时有发生.为避免天气以及开采等... 露天矿区边坡比较长,而且暴露岩石多,地质条件差异大,自上而下的形成过程导致上下边坡的服务年限存在差异,稳定性要求不同,井下开采活动致使稳定性也在不断发生变化且受多种因素的影响,边坡产生变形事故时有发生.为避免天气以及开采等因素引起的边坡变形对矿区造成人员伤亡和财产损失,因此对边坡变形的实时监测显得尤其重要.传统的监测边坡变形手段效率低,危险系数大,而地基干涉雷达无需接近观测目标,可进行实时监测.文中基于地基干涉雷达对安家岭露天矿边坡变形的监测,对边坡变形情况进行研究.通过对安家岭矿北帮三个工作面进行的地基雷达监测,获得了1330、1360和1390平盘的累积形变值和形变速度,了解边坡变形程度并根据变形预警等级为矿区生产可能出现的危险作出预警,对保障露天矿安全生产具有重要意义. 展开更多

关键词 地基干涉雷达 雷达成像 变形量 变形预警

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基于地基干涉雷达的火灾下门式钢刚架三维变形监测研究

5

作者 张浩 温经林 +2 位作者 杨晓琳 马海涛 王祎然 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2024年第7期932-936,945,共6页

建筑火灾倒塌严重威胁人员的生命安全,地基干涉雷达可用于火灾下门式钢刚架微变形监测预警,但雷达仅能获取目标视线方向的形变,难以满足预警模型多维度数据需求,需对建筑结构目标三维变形监测进行研究。本文在论述微波信号模型的基础上... 建筑火灾倒塌严重威胁人员的生命安全,地基干涉雷达可用于火灾下门式钢刚架微变形监测预警,但雷达仅能获取目标视线方向的形变,难以满足预警模型多维度数据需求,需对建筑结构目标三维变形监测进行研究。本文在论述微波信号模型的基础上,提出一种基于分布式目标成像信息的雷达等效相位中心估算方法,实现目标三维变换矩阵迭代优化,进而开展缩尺双跨门式钢刚架火灾试验,获取局部坐标系下结构目标三维变形分量,并与传统拉线式位移计监测结果进行对比。试验结果表明:多台地基干涉雷达组合监测可在真实火场下有效获取结构目标的三维变形分量,监测结果符合既有门式钢刚架结构的受火变形规律,可为火灾下建筑倒塌预警提供有效数据支持。 展开更多

关键词 地基干涉雷达 门式钢刚架 分布式监测 倒塌变形

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基于地基干涉雷达的含水土质边坡变形监测研究 被引量：1

6

作者 张浩 杨晓琳 +2 位作者 马海涛 于正兴 王雨 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期1154-1163,共10页

基于地基干涉雷达开展含水土质边坡变形监测是降低滑坡地质灾害发生、防止二次埋压险情发生、保障应急救援现场人员生命安全的有效手段.应用自研的便携式边坡雷达系统,在论述系统信号模型和相关技术的基础上,将雷达监测精度指标分解为... 基于地基干涉雷达开展含水土质边坡变形监测是降低滑坡地质灾害发生、防止二次埋压险情发生、保障应急救援现场人员生命安全的有效手段.应用自研的便携式边坡雷达系统,在论述系统信号模型和相关技术的基础上,将雷达监测精度指标分解为精密度和准确度,提出精度测定流程并通过实验验证了系统高频变形监测能力及亚毫米级监测精度,进而开展含水土质边坡滑坡模拟试验,通过不同历时节点下坡体表面变形与降水量综合分析说明了本次含水土质边坡表面变形监测曲线与岩土体非稳定蠕变曲线具有较高的相似性,在云南省洱源县滑坡隐患点进行监测应用,结合不同地层深度含水率数据分析边坡变形态势.研究结果可为含水土质边坡安全监测预警系统的研发优化提供有力支撑. 展开更多

关键词 土质边坡 变形监测 地基干涉雷达 精度验证

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结合星载与地基InSAR技术的露天矿地表形变监测 被引量：5

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作者 武丽梅 金丽华 +2 位作者 王晓波 岳昊 关辅兴 《北京测绘》 2023年第3期448-453,共6页

为了保障露天矿区安全生产及运营,针对露天矿区形变区难以及时识别与监测问题,采用星载合成孔径雷达干涉测量(InSAR)和地基InSAR联合监测模式,对露天矿区开展不同阶段、多尺度的形变区域识别与监测,分析形变趋势,研究二者InSAR技术在露... 为了保障露天矿区安全生产及运营,针对露天矿区形变区难以及时识别与监测问题,采用星载合成孔径雷达干涉测量(InSAR)和地基InSAR联合监测模式,对露天矿区开展不同阶段、多尺度的形变区域识别与监测,分析形变趋势,研究二者InSAR技术在露天矿区形变区调查、重点形变区确定及监测预警的应用效能。研究结果表明:星载InSAR技术实现对露天矿区的广域地表形变监测,且识别出重点形变区,分析形变发展趋势;地基InSAR实现了对露天矿区重点边坡形变区进行近实时、高频率的监测,根据监测数据变化趋势,判别形变发展阶段;两者InSAR技术结合应用,充分发挥各自优势,星载InSAR实现面域形变区识别与监测,地基InSAR实现重点形变区的高频监测及无法形成有效干涉形变区的补充监测,获取了更为详细、全面的形变信息,为露天矿区形变灾害监测预警提供高效、可靠的监测数据,提升露天矿区防灾减灾的能力。 展开更多

关键词 星载合成孔径雷达干涉测量 地基合成孔径雷达干涉测量 联合测量 露天矿 地表形变

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地基干涉合成孔径雷达图像非线性大气相位补偿方法 被引量：9

8

作者 胡程 邓云开 +1 位作者 田卫明 曾涛 《雷达学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2019年第6期831-840,共10页

采用基于永久散射体(PS)技术的大气相位(AP)补偿方法对地基干涉合成孔径雷达(GB-InSAR)干涉相位图进行分析时,部分图像的干涉相位随距离呈现出复杂的非线性,导致无法建立合理的多参数模型来模拟大气相位,常规的补偿方法不再适用。该文... 采用基于永久散射体(PS)技术的大气相位(AP)补偿方法对地基干涉合成孔径雷达(GB-InSAR)干涉相位图进行分析时,部分图像的干涉相位随距离呈现出复杂的非线性,导致无法建立合理的多参数模型来模拟大气相位,常规的补偿方法不再适用。该文提出一种改进的GB-InSAR图像非线性大气相位补偿方法,首先采用常规方法对干涉相位图进行大气相位补偿,并根据PS点的补偿后相位序列的标准差,进行稳定PS点的选择,然后对稳定PS点进行子区域划分,通过反距离加权插值估计出所有PS点的大气相位,从而实现大气相位的有效补偿。采用该文所提方法,对460幅雷达图像进行了处理,相比于常规方法,可以有效地补偿干涉相位图中的非线性大气相位分量。基于若干高稳定参考点的对比结果表明,该方法减小了最大约1 rad的相位测量误差。 展开更多

关键词 地基干涉合成孔径雷达 大气相位补偿 非线性变化 稳定永久散射体 反距离加权插值

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地基大视场SAR形变监测的非均匀大气相位校正方法 被引量：1

9

作者 白泽朝 王彦平 +3 位作者 王振海 胡俊 李洋 林赟 《雷达学报（中英文）》 EI CSCD 北大核心 2023年第1期53-63,共11页

大气变化是地基干涉合成孔径雷达(GB-InSAR)形变监测的主要干扰因素。由于监测环境的地形复杂,水汽、湿度和温度的空间异质性,基于均匀大气介质假设的校正方法可能导致大气校正精度较低。该文提出了一种两阶段半经验模型,用于估计和校... 大气变化是地基干涉合成孔径雷达(GB-InSAR)形变监测的主要干扰因素。由于监测环境的地形复杂,水汽、湿度和温度的空间异质性,基于均匀大气介质假设的校正方法可能导致大气校正精度较低。该文提出了一种两阶段半经验模型,用于估计和校正复杂大气条件下特大滑坡GB-InSAR监测过程中出现的大气相位误差。该方法兼顾线性大气相位和非线性大气相位,首先根据测区的范围和高程对观测到的大气相位进行建模,校正与地形相关的线性大气相位。然后,考虑复杂大气条件和方位向大视场角度场景下出现的空间域非均匀大气情况,选取稳定永久散射体(PS)通过插值的方式获取所有PS点的大气相位,校正非线性大气相位。采用该方法对三峡库区新铺和藕塘特大滑坡的地基大视场雷达图像进行处理,相比于常规方法减小大气相位误差最大约2 mm。能有效校正特大滑坡监测场景下出现的非均匀大气相位,满足特大滑坡广域范围监测需求。 展开更多

关键词 地基干涉合成孔径雷达 大气相位校正 线性变化 非线性变化 稳定永久散射体

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GB-InSAR三维空时相位解缠方法

10

作者 田卫明 侯思灿 +3 位作者 邓云开 周涵璞 王健 王长军 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期1146-1153,共8页

地基干涉合成孔径雷达是边坡高精度形变测量的重要手段,而相位解缠的准确性直接影响到形变测量的可靠性.为解决随机跳变噪声造成的累积相位阶跃型误差,提出了三维空时相位解缠方法.结合差分干涉相位模型,基于空间维最小费用流解缠结果... 地基干涉合成孔径雷达是边坡高精度形变测量的重要手段,而相位解缠的准确性直接影响到形变测量的可靠性.为解决随机跳变噪声造成的累积相位阶跃型误差,提出了三维空时相位解缠方法.结合差分干涉相位模型,基于空间维最小费用流解缠结果识别相位跳变点,构建修正网络,根据跳变点和局域内非跳变点之间的空间约束关系建立空域约束方程,根据相邻干涉图的时序约束关系建立时域约束方程,联立实现二维解缠结果的修正.仿真和实测数据的处理结果表明,该方法可以有效地修正随机跳变噪声带来的解缠误差,进而修正区域型相位解缠误差,提高形变反演的可靠性. 展开更多

关键词 地基干涉合成孔径雷达 空时相位解缠 最小费用流 随机跳变噪声

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GB-InSAR技术在边坡形变监测中的应用 被引量：4

11

作者 王天宇 李建刚 骆华春 《北京测绘》 2019年第11期1421-1424,共4页

高精度连续监测是边坡稳定性监测和评价的基础,与其他监测技术相比,GB-InSAR技术具有监测精度高、实时动态监测、全天候的优点,适合于露天复杂气候条件下的边坡形变监测。本文使用GB-InSAR技术对某公路边坡进行了形变监测,获得边坡最大... 高精度连续监测是边坡稳定性监测和评价的基础,与其他监测技术相比,GB-InSAR技术具有监测精度高、实时动态监测、全天候的优点,适合于露天复杂气候条件下的边坡形变监测。本文使用GB-InSAR技术对某公路边坡进行了形变监测,获得边坡最大形变量为-53.2 mm,且具有边坡上部形变量普遍且大于下部形变量的特征;边坡形变受降雨影响明显,边坡降雨期间形变量明显大于降雨后形变量,说明该边坡的形变主要集中于降雨期间;文章通过形变规律分析,为该边坡治理提供了重要的基础资料。 展开更多

关键词 地基合成孔径雷达(GB-InSAR) 边坡形变 形变监测

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基于K-means算法的时序GB-InSAR图像PS实时选择方法 被引量：3

12

作者 朱嘉鑫 邓云开 +1 位作者 田卫明 胡程 《信号处理》 CSCD 北大核心 2021年第3期349-357,共9页

GB-InSAR(Ground-based Interferometric Synthetic Aperture Radar,地基干涉合成孔径雷达)是一种新型的形变测量工具,应用于长期连续监测时,为了保证形变测量的准确性和实时性,通常需要将SAR图像进行分组处理,并基于PS(Permanent Scatt... GB-InSAR(Ground-based Interferometric Synthetic Aperture Radar,地基干涉合成孔径雷达)是一种新型的形变测量工具,应用于长期连续监测时,为了保证形变测量的准确性和实时性,通常需要将SAR图像进行分组处理,并基于PS(Permanent Scatterer,永久散射体)技术实现形变反演。对长时间SAR图像序列的分析结果表明,像素点的幅值会随时间发生较大的变化,导致采用固定的幅度离差门限来选择PS点时,各组PS点的数量会发生极大改变,严重影响形变测量的精度。本文提出了一种基于K-Means(K均值)聚类的时序GB-InSAR图像PS实时选择方法,首先对时序图像进行分组,然后利用各组图像的像素点幅度和相关系数,基于K-Means算法进行两级聚类。对一处露天矿坑实测数据的分析结果表明,本文方法在保证了各组图像的PS点足够多的同时,对PS点数量的稳定性也有大幅提高。 展开更多

关键词 地基干涉合成孔径雷达 永久散射体选择 幅度离差 相关系数 K均值聚类

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基于气象数据辅助的GB-InSAR大气相位补偿方法 被引量：2

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作者 吴昊 刘毓 +1 位作者 邓云开 田卫明 《信号处理》 CSCD 北大核心 2021年第8期1496-1506,共11页

地基干涉合成孔径雷达GB-InSAR(Ground-Based Interferometric Synthetic Aperture Radar)测量中,大气相位是主要测量误差源之一。对于大气相位非线性变化的干涉相位图,常规的基于参数模型的补偿方法不再适用。该文提出一种基于气象数... 地基干涉合成孔径雷达GB-InSAR(Ground-Based Interferometric Synthetic Aperture Radar)测量中,大气相位是主要测量误差源之一。对于大气相位非线性变化的干涉相位图,常规的基于参数模型的补偿方法不再适用。该文提出一种基于气象数据辅助的GB-InSAR大气相位补偿方法,对于多幅GB-InSAR图像,首先基于折射率经验模型,利用气象数据估计出大气相位曲线,其次与PS(Permanent Scatterer,永久散射体)点的实际干涉曲线进行互相关运算,通过设定合理的门限实现稳定PS点的选择。然后利用稳定PS点,采用局部加权回归(locally weighted scatterplot smoothing,Lowess)、线性插值、神经网络3种插值拟合方法进行大气相位估计。最后对比补偿结果,选择最合适的插值拟合方案。实验结果表明,当PS点数量足够多时,3种方案均能有效补偿非线性大气相位分量。当区域内PS点数量较少时,采用Lowess方法的补偿效果最好。 展开更多

关键词 地基干涉合成孔径雷达 大气相位补偿 气象数据 永久散射体 插值拟合

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面向复杂大气扰动的GB-InSAR相位误差补偿方法 被引量：1

14

作者 金重阳 刘毓 +2 位作者 邓云开 田卫明 胡政权 《信号处理》 CSCD 北大核心 2022年第11期2432-2442,共11页

大气扰动是地基干涉合成孔径雷达(GB-InSAR,Ground-Based Interferometric Synthetic Aperture Radar)测量的主要误差源之一。在复杂大气条件下,常规的大气相位补偿方法不再适用,本文提出了一种基于PS(Permanent Scatterer,永久散射体)... 大气扰动是地基干涉合成孔径雷达(GB-InSAR,Ground-Based Interferometric Synthetic Aperture Radar)测量的主要误差源之一。在复杂大气条件下,常规的大气相位补偿方法不再适用,本文提出了一种基于PS(Permanent Scatterer,永久散射体)技术的改进方法。该方法首先通过Delaunay三角网建立临近PS对,分析各临近PS对的差分相位序列标准差,实现PS集合中的噪声点或部分形变点的滤除;然后根据气象数据估计出参考大气相位序列,通过计算剩余PS的干涉相位序列与参考大气相位序列的MIC(Maximal Information Coefficient,最大互信息系数),结合空间维相干系数,采用双阈值实现稳定PS的选择;最后采用Kriging插值拟合方法,实现复杂大气条件下的大气相位估计。采用本文所提方法,对九道拐区域实测数据进行了处理,相比于常规方法,有效降低了大气相位补偿误差,保证了GB-InSAR的形变测量精度。 展开更多

关键词 地基干涉合成孔径雷达 最大互信息系数 空间维相干系数 稳定PS KRIGING插值

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基于GB-InSAR技术的水电工程高边坡变形监测 被引量：1

15

作者 段斌 何加平 +2 位作者 覃事河 严思源 陈志超 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第S02期64-69,共6页

为解决大型水电工程复杂边坡表面变形监测存在的监测范围受地形限制、设备安装运维成本高、点位布设易遗漏等问题,采用地基合成孔径雷达(SAR)干涉测量技术(GB-InSAR),开展水电工程地质条件复杂的百米级高边坡表面变形三维非接触实时监... 为解决大型水电工程复杂边坡表面变形监测存在的监测范围受地形限制、设备安装运维成本高、点位布设易遗漏等问题,采用地基合成孔径雷达(SAR)干涉测量技术(GB-InSAR),开展水电工程地质条件复杂的百米级高边坡表面变形三维非接触实时监测。首先将合成孔径雷达架设于所需监测边坡对岸,设定监测数据采集频率和监测预警值;然后构建一种基于三维激光扫描技术的改进雷达数据降噪模型,智能化判断和筛查现场异常数据;最后采用数据解缠和变形分析获取变形监测结果,通过云端服务器和人工智能算法,实时查询监测区域的历史形变及位移数据。结果表明:较传统监测技术,采用非接触式监测技术具有分辨率高、自动化程度高、受地形等条件限制少、有效识别和穿透掩盖物等优点;可实现短时间内识别亚毫米级的变形;建立的雷达数据降噪模型可提升监测数据的可视性、有效性和可靠性。 展开更多

关键词 水电工程 高边坡 变形监测 地基合成孔径雷达干涉测量技术(GB-InSAR) 实时监测

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