基于新型FMCW地基合成孔径雷达的大坝变形监测

大坝变形监测是确保大坝安全的重要一环。基于地基合成孔径雷达(GB-SAR)的大坝变形监测相较于传统的方法拥有精度高、覆盖面大等优点。相较于国内通常使用的数据采集速度为5 min/组的意大利IBIS变形监测设备,采用新型的基于调频连续波(FMCW)技术的Fast-GBSAR设备对陆水大坝进行监测,取得了7 s/组的数据采集速度,对大坝在放水前后的变形进行分析,并与三维数字高程模型进行数据融合。结果表明基于7 s/组的高速数据采集能力,Fast-GBSAR几乎可以做到对大坝变形的实时分析,在变形监测领域极具潜力。     

基于GBSAR的微变形监测系统应用研究

地基合成孔径甫达系统（GBSAR）作为一种新型的对地形变监测设备,通过合成孔径技术和步进频率技术实现雷达影像方位向和距离向的高空间分辨率,获得亚毫米级微变形监测精度。介绍了基于GBSAR地基快速雷达做变形监测系统的原理和应用模式,然后通过大坝溃坝模拟实验、高建筑物风偏变形和桥梁负载微变形实验分析验证了该系统可有效应用于多个变形监测领域。     

GBInSAR隔河岩大坝变形监测试验

为解决传统大坝变形监测方法仅能获取点变形信息,且监测周期长、劳动强度大等问题,将地基合成孔径雷达干涉(GBIn SAR)变形监测新技术用于大坝变形监测。分析GBIn SAR变形监测系统及其成像特点,建立利用稳定参考点进行大气校正的数学模型,并应用于清江隔河岩大坝监测。结果表明:在距离1 300 m处大气扰动误差可达85 mm,雷达视线向大气扰动是影响GBIn SAR变形监测精度的主要因素;消除大气影响后GBIn SAR监测的坝体变形速率与垂线监测结果一致;大坝表孔泄水闸变形明显大于坝体变形,且随水位上升变形量增大。     

地表微变形远程监测雷达在大坝监测中的应用

大坝表面变形监测是大坝工程安全监测工作中的一个重要组成部分。介绍了一种用于快速追踪地表微小变形的新型监测技术——地表微变形远程监测雷达,通过比对实验和应用实例详细分析了微变形监测雷达用于大坝表面变形监测工作中的性能指标,最后根据微变形雷达监测成果对“5·12”地震后紫坪铺水库大坝的稳定性进行了分析。     

物联网技术在密云水库大坝变形监测系统中的应用

密云水库是首都北京唯一地表饮用水源地。水库大坝已安全运行50余年,大坝变形趋于稳定,2015年密云水库承担了南水北调中线工程调蓄任务,水库大坝将逐步进入高水位运行状态,对于变形以及稳定性的监测需求日益增加,在此背景下,基于物联网技术,采用智能传感器及移动通信技术建立了大坝变形监测自动化系统,本系统利用GPS作为水平位移的监测手段,利用静力水准仪作为垂直位移监测手段,充分发挥了各自的优势,通过数据应用平台集成采集的数据,使变形监测实现实时采集、传输、存储、计算及分析等功能,为及时准确地对大坝安全状况进行评估提供了数据基础,也适应了新工况下对水工监测管理的新要求。     

大坝变形自动化监测系统及其应用

该系统是对大坝安全监测中各种电测仪器实施自动化采集与管理的软件系统。系统用户界面友好，操作方便。包括例行采集、选择采集、建数据库、填改数据、输入输出、测值计算、系统管理及其它功能等八大部分。该系统除提供了日常性的采集外，还提供了为特殊目的服务的采集形式，如何研究船闸充泄水对船闸基础的变形影响及监测洪水期的大坝运行性状态而设置的实时连续性的采集形式，以多种形式输出反映大坝运行性状的监测量，系统的建立     

地基合成孔径雷达大坝监测应用研究

变形监测是滑坡、沉降等灾害监测的重要支撑手段。地基合成孔径雷达干涉测量技术可提供远距离、大范围、连续空间覆盖的形变结果,无需接触观测目标,在变形监测方面具有广阔的应用前景。利用地基合成孔径雷达系统对隔河岩大坝进行了变形监测实验,分析了环境因素的变化对监测结果产生的影响,对环境改正方法进行了比较,通过对改正结果的分析选取了相应的环境改正方法,并对大坝整体的监测结果进行了分析。实验结果表明,地基合成孔径雷达技术可获取高精度的大坝表面整体形变信息,有利于后期对大坝进行整体稳定性分析。     

大坝外部变形自动化监测系统的应用试验

在论述TPS全自动化变形监测系统测量方法的基础上，介绍了测量机器人在小浪底大坝外部变形监测中的应用试验情况，并对TCA＋APSWin系统的精度、可靠性和工作效益作了分析。实践已初步表明，测量机器人用于大坝外部变形监测可以实现全自动化，有广泛的应用前景。     

碧流河水库大坝变形监测系统

碧流河水库大坝变形测系统改造后，改善了观测条件，及时准确了解大坝的运行状态及实施大坝安全监控；从实测资料证明，仪器及系统可靠，能满足大坝变形监测的要求，做到有问题早发现，早分析，早处理，为大坝安全运行提供了可靠依据。     

合成孔径雷达干涉测量技术及其在形变灾害监测中的应用

介绍了合成孔径雷达干涉测量（InSAR）技术的基本原理和应用领域。首先介绍了InSAR和差分干涉测量（D-InSAR）的基本原理,随后分析了影响InSAR数据的因素,并给出了InSAR数据的处理流程,最后综述了InSAR和D-InSAR技术在形变监测中的应用。     

基于二次曲面拟合的GBSAR大气扰动误差模型研究

大气扰动误差是地基合成孔径雷达(GBSAR)观测的主要误差之一,它与大气环境的变化密切相关,受大气扰动干挠影响随时间和空间的变化而发生改变。通过分析大气扰动误差在时间和空间上的变化特性,采用二次曲面函数建立大气扰动的分布模型,利用多个固定点解算模型参数,进而估算整个测区任意位置的大气扰动误差。试验结果表明,该方法有效改正了大气扰动误差,提高了GBSAR观测结果的精度。     

地形微变远程监测仪在地表微变形监测中的应用

边坡监测是工程中经常面对的问题。常规的外观监测方法主要有全站仪法、GPS法等,这些方法是点源监测,监测频率低、工作量大。介绍了采用地形微变远程监测仪（IBIS-L）对滑坡、煤矿进行边坡外部变形监测的方法。该设备结合了步进频率连续波技术和合成孔径雷达技术。实例监测结果表明,地形微变远程监测仪在地表微变监测方面具有很高的先进性,可以24 h进行面源观测,测量精度高、范围广、操作方便;数据采集过程无需人工干预,简化了监测过程,有效降低了工作强度。     

地基雷达系统IBIS-L在大坝变形监测中的应用

大型水利工程的变形监测问题一直是变形观测中的热点问题,从地基合成孔径雷达测量原理以及IBIS系统特点出发,对比传统监测方法说明GBInSAR(Ground-Based Interferometric Synthetic Aperture Radar)技术在大坝变形监测中的优势,分析了大气扰动效应在观测中所造成的影响,结合实验数据提出地基InSAR(Interferometric Synthetic Aperture Radar)去除大气误差的技术方法。通过实例说明变形监测系统IBIS-L在大坝变形监测中具有广泛的应用前景。     

IBIS-L在滑坡地表变形监测中的应用——以宁南县白水河滑坡为例

IBIS-L是干涉测量、SAR技术及步进频率波的结合体,目前在地表微变形监测中应用非常广泛,但其应用于滑坡形变监测中的实例较少,且缺少统一的监测及数据处理方法。以西南地区白水河滑坡为监测对象,在初步认识该滑坡的地质原型的基础上,利用IBIS-L开展了滑坡地表变形监测。重点介绍了IBIS-L开展滑坡变形监测的过程及数据处理的方法,分析了白水河滑坡在监测期的变形特征。最后将本监测与滑坡变形特征的数值计算结果作了对比,结果显示利用地微变远程监测系统对滑坡开展地表变形监测是可行的。     

基于并行计算的洪水灾害快速评估系统研究

在最短的时间内对洪水灾害进行灾情评估对于救灾工作具有重要意义.为此就洪水灾害快速评估系统的若干关键问题进行了研究.首先,鉴于机载合成孔径雷达(Airborne SAR)相对于其他遥感信息获取的优势,论述了基于机载SAR的洪水灾害快速评估系统及其实现过程.其次,针对SAR图像处理的大数据量和大计算量、需要大的计算机内存和计算能力的特点,研究了基于并行计算的SAR图像快速处理功能原理和系统实现.基于并行计算的SAR图像快速处理实现原理主要包括两点,即:多计算机并行计算和虚拟共享内存(VSM).提出基于ArcMap Service的洪水灾害信息后续处理与网络发布一体化解决方案.最后,利用本研究成果对鄱阳湖地区1998年特大洪水SAR图像进行了实验,取得了令人满意的效果.     

GPS技术在三峡库区滑坡监测中的应用

主要介绍了GPS用于滑坡变形监测的方法,并通过三峡库区卡子湾滑坡体的变形监测介绍了GPS滑坡监测的整个过程,包括监测网的技术设计、外业观测、数据处理、变形分析等内容,并指出需要特别注意的几个问题。监测结果表明, 采用GPS静态定位技术达到毫米级的精度,完全可以满足高精度滑坡监测的要求。