理论教育 目前的变形监测手段存在的主要问题

目前的变形监测手段存在的主要问题

时间:2023-06-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:地基合成孔径雷达是近些年发展起来用于变形监测的新技术。地基合成孔径雷达技术在大型工程监测、边坡监测、地表沉降等领域得到了长足的发展。因此,研究地基合成孔径雷达技术在变形监测中的应用具有十分重要的科学意义和实用价值。

目前的变形监测手段存在的主要问题

尽管变形监测已经过多年的发展,但由于工程的特点及观测条件的复杂性,现有的变形监测手段主要存在以下不足:

(1)传统变形监测方法绝对精度高,适用于多种变形体和监测环境,但劳动强度大,安全性差;专门测量手段相对精度较高,但仅能提供局部的变形信息;GNSS测量技术可提供大范围的变形信息,但受监测环境条件影响大。如在山区峡谷,GPS卫星的几何强度差,定位精度低,有些地方多路径影响大,定位结果不可靠。

(2)三维激光扫描测量工作强度小,可以提供变形体表面上任意点的变形,但精度较低,地面三维激光扫描技术遥测的距离有限(一般小于1km),监测结果中固有误差达数毫米,且随着遥测距离的增大精度降低很快,监测结果受植被等影响明显。(www.daowen.com)

(3)星载合成孔径雷达(Spaceborne SAR)具有远距离、高分辨率成像的工作能力,作为雷达成像技术的一个重要分支,该技术利用脉冲压缩技术提高距离向分辨率,采用合成孔径技术提高方位向分辨率,目前已经广泛地应用于地表沉降监测应用中。但该技术受限于采样方式及重访周期等条件,较难应用于小范围区域变形体(如大坝、建筑滑坡)的变形监测,难以满足小区域长期变形监测对高空间分辨率及高精度的监测要求。

(4)地基合成孔径雷达(GBSAR)是近些年发展起来用于变形监测的新技术。这项技术有许多较为显著的特点:由于地基雷达利用厘米级波长的微波进行干涉测量,因此,该技术对于微小形变十分敏感,监测精度能达到亚毫米级;它能够远距离遥测被测物体及表面,测距最远可达几千米;它能够提供一套自动化大面积形变观测的实施方案;相较于传统单点的变形监测手段,地基雷达能够直接通过采集得到的二维影像进行区域的变形监测;地基合成孔径雷达拥有一套可移动的观测平台,能够灵活安装,便于对某一兴趣区域在特定时间内进行有效的数据采集,从而保证数据的精度以及采样密度。特别是地基雷达干涉技术不仅能够监测到毫米级的日变化率,而且也能够监测到米级的年变化率。总之,相较于星载的监测手段,地基雷达的灵活性及高精度是目前众多变形监测方法中一种有效的技术手段。地基合成孔径雷达技术在大型工程监测、边坡监测、地表沉降等领域得到了长足的发展。因此,研究地基合成孔径雷达技术在变形监测中的应用具有十分重要的科学意义和实用价值。

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