[發明專利]一種地鐵中心線及沿線平均形變速率的獲取方法、裝置

有效

• 申請號: 201310713617.3
• 申請日: 2013-12-20
• 公開（公告）號: CN103714247B
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發明（設計）人: 任鵬;胡金星;李曉明;張寶運;李微微
• 申請（專利權）人: 深圳先進技術研究院
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所44237
• 代理人: 張全文

技術領域

本發明屬于地理空間信息系統技術領域，尤其涉及一種地鐵中心線及沿線平均形變速率的獲取方法、裝置。

背景技術

近年來，隨著我國城市化進程的加速，城市規模不斷擴大，城市交通方式也在向多元化發展。地鐵交通由于其快捷、便利的特點，已經成為大中城市不可或缺的重要交通方式。目前，我國有多個大中城市正在或計劃建設地鐵工程，在地鐵工程建設過程中頻繁發生的施工安全事故和地質災害，導致了大量的人員傷亡和財產損失，已經引起社會各界和有關部門的高度重視。由此可見，研究并建立地鐵工程三維形變分析系統，對地鐵工程施工建設和運營進行實時分析和預警，是地鐵工程施工和運營安全的重要基礎。

高分辨率合成孔徑雷達差分干涉測量(Differential InSAR，DInSAR)形變監測技術作為一種新型的衛星遙感技術，DInSAR近20年來得到了迅猛的發展，其利用合成孔徑雷達相位信息精確測量地表三維空間位置及其微小變化，使得人們從太空中大范圍、高精度監測毫米級地表形變成為可能。當前，世界各國，特別是歐美發達國家爭先研究和發展這項衛星遙感技術，并在地震形變、冰川運移、活動構造、火山運動、地面沉降以及山體滑坡等諸多地殼形變監測研究中得到了廣泛應用。目前，DInSAR技術已取得了重要進展，特別在常規DInSAR（兩軌或三軌法）基礎上發展起來的高級DInSAR方法，如多基線stacking方法、角反射器干涉測量法（CRInSAR）、小基線集方法（SBAS）以及永久散射體干涉測量（PSI）等，是近年來國際上在該領域取得的重大技術突破，有效克服了常規DInSAR在實施過程中遇到的局限性問題，如時間、空間去相干和大氣效應等，從而大大提高了該技術地表形變監測的可靠性，測量精度由傳統方法的厘米級提高到目前的毫米級。因此，具備了空前的高分辨率（1～10米），較短重訪周期（1～11天）以及多角度、多模式、全極化數據獲取能力的新一代高分辨率雷達遙感在重大工程建設突發性地質災害的監測和預警方面具有了巨大的應用潛力。

然而，目前在地鐵工程施工和運營安全方面，并沒有使用DInSAR技術來進行地鐵工程建設突發性地質災害的監測和預警。

發明內容

本發明實施例提供了一種地鐵中心線及沿線平均形變速率的獲取方法、裝置，旨在解決現有技術沒有將DInSAR技術用來進行地鐵工程建設突發性地質災害的監測和預警的問題。

一方面，提供一種地鐵中心線及沿線平均形變速率的獲取方法，所述方法包括：

基于干涉測量合成孔徑雷達InSAR影像數據和數字高程模型DEM數據，計算研究區域相干點目標的平均形變速率；

基于獲取的地鐵施工線路矢量數據以及所述研究區域相干點目標的平均形變速率計算地鐵中心線節點的平均形變速率、地鐵沿線相干點目標的平均形變速率。

進一步地，在所述基于干涉測量合成孔徑雷達InSAR影像數據和數字高程模型DEM數據，計算研究區域相干點目標的平均形變速率的同時，還包括：

基于干涉測量合成孔徑雷達InSAR影像數據和數字高程模型DEM數據，計算研究區域相干點目標垂直于地面方向上的累積形變值；

在所述基于獲取的地鐵施工線路矢量數據以及所述研究區域相干點目標的平均形變速率計算地鐵中心線節點的平均形變速率、地鐵沿線相干點目標的平均形變速率之前或之后，還包括：

基于獲取的地鐵施工線路矢量數據以及所述研究區域相干點目標垂直于地面方向上的累積形變值計算地鐵沿線區域的時序DEM數據。

進一步地，在所述基于獲取的地鐵施工線路矢量數據以及所述研究區域相干點目標垂直于地面方向上的累積形變值計算地鐵沿線區域的時序DEM數據之后，還包括：

根據研究周期開始時間的地鐵沿線區域的高精度DEM數據、數字正射影像DOM數據構建地鐵沿線區域的三維地理信息系統虛擬地理環境；

在所述三維地理信息系統虛擬地理環境中，對地鐵沿線區域的時序DEM數據以時間順序分別進行三維動態渲染，來模擬地鐵沿線區域在施工過程中的地面形變過程。

進一步地，在所述根據研究周期開始時間的地鐵沿線區域的高精度DEM數據、數字正射影像DOM數據構建地鐵沿線區域的三維地理信息系統虛擬地理環境之后，還包括：

在所述三維地理信息系統虛擬地理環境中，以獲取的地鐵中心線節點的平均形變速率為Z值，以地鐵中心線節點在地鐵施工線路矢量數據中的排列順序來繪制垂直投影于地鐵中心線的空間三維折線，以直觀地表現地鐵中心線節點的平均形變速率。