[發(fā)明專利]一種基于PS-InSAR技術(shù)的房屋風(fēng)險評估方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201811443400.4
• 申請日: 2018-11-29
• 公開（公告）號: CN109991601A
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱茂;謝傳高;葛春青;喬竹萍;張庭瑞;吳隱;胡瓊;李吉平
• 申請（專利權(quán)）人: 北京東方至遠(yuǎn)科技股份有限公司
• 主分類號: G01S13/90
• 分類號: G01S13/90;G01C5/00;G01B15/06
• 代理公司: 北京中南長風(fēng)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11674
• 代理人: 鄭海

本發(fā)明公開了合成孔徑雷達(dá)干涉技術(shù)技術(shù)領(lǐng)域的一種基于PS?InSAR技術(shù)的房屋風(fēng)險評估方法，利用N幅SAR影像數(shù)據(jù)，通過永久散射體合成孔徑雷達(dá)干涉測量技術(shù)，獲取房屋表面的PS點；依據(jù)PS點的歷史沉降信息和空間分布，對單棟房屋內(nèi)PS點進(jìn)行聚類，聚類后點能夠很好的表示該小片區(qū)域沉降狀況；對單棟房屋內(nèi)聚類后點，計算點對間的傾斜率，比較得到最大傾斜，并獲得傾斜歷史曲線，作為該棟房屋危險等級的評判依據(jù)；時間維度上，借助信號處理的方法，將傾斜時序曲線分解為兩個主要的分量：規(guī)則周期形變和分段線性形變，在去除周期分量后，分析每個識別的時間分區(qū)的速度變化，以檢測異常速度和加速，綜合房屋類型、最大累計沉降、傾斜率，對房屋穩(wěn)定性進(jìn)行評價。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及合成孔徑雷達(dá)干涉技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種基于PS-InSAR技術(shù)的房屋風(fēng)險評估方法。

背景技術(shù)

建筑沉降是指地基變形使得建筑離開初始位置時沿重力方向移動的現(xiàn)象，引起建筑沉降的因素很多，包括自然因素和建筑開發(fā)建設(shè)過程中人為因素。綜合而言，建筑地基的工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件、土壤的物理性質(zhì)、大氣溫度與地下水的季節(jié)性和周期性變化，建筑物自身載荷大小、結(jié)構(gòu)類型、高度及外部荷載是引起建筑物沉降的主要原因。

建筑物的不均勻沉降容易引起房屋的基礎(chǔ)部分的結(jié)構(gòu)因受力的差異，造成基礎(chǔ)建筑物局部的坍塌、下沉、平移，從而破壞了房屋整體結(jié)構(gòu)。因為地基的不均勻的沉降問題容易引起的建筑物主體的斷裂、墻體出現(xiàn)裂縫、結(jié)構(gòu)發(fā)生位移，造成建筑物基礎(chǔ)部分與地基土層接觸上形成不接觸或是接觸不夠牢固，容易讓整個建筑物存在在一個受力和支撐不均勻的狀況中，導(dǎo)致建筑物出現(xiàn)嚴(yán)重的破壞現(xiàn)象。

目前傳統(tǒng)的房屋監(jiān)測包括水準(zhǔn)測量、GNSS測量、靜力水準(zhǔn)測量。

水準(zhǔn)測量：在地面兩點間安置水準(zhǔn)儀，觀測豎立在兩點上的水準(zhǔn)標(biāo)尺，按尺上讀數(shù)推算兩點間的高差。通常由水準(zhǔn)原點或任一已知高程點出發(fā)，沿選定的水準(zhǔn)路線逐站測定各點的高程。

GNSS測量：利用四顆以上全球定位衛(wèi)星，接收機實時接收衛(wèi)星信號，并解算接收機所在的位置，達(dá)到實時監(jiān)測的效果。

靜力水準(zhǔn)：靜力水準(zhǔn)系統(tǒng)是測量高差及其變化的精密儀器，靜力水準(zhǔn)系統(tǒng)一般安裝在被測物體等高的測墩上或被測物體墻壁等高線上，通常采用一體化模塊化自動測量單元采集數(shù)據(jù)，通過有線或無線通訊與計算機連接，從而實現(xiàn)自動化觀測。

常規(guī)沉降監(jiān)測技術(shù)測定點的形變值，其優(yōu)點是：

(1)能夠提供變形體整體的變形狀態(tài)；

(2)適用于不同的監(jiān)測精度、不同形式的變形體和不同的監(jiān)測環(huán)境；

(3)可以提供絕對變形信息.

城市房屋數(shù)量眾多，利用水準(zhǔn)測量和傾斜測量進(jìn)行監(jiān)測，需要耗費大量的人力物力；傳統(tǒng)監(jiān)測，一般測量的是當(dāng)下絕對值，無法對未來做出預(yù)期，成本高，需要協(xié)調(diào)一定的專業(yè)技術(shù)人員、一起進(jìn)行測量工作，響應(yīng)速度慢，城市房屋眾多，逐棟測量，時間跨度較長，工程量巨大，自動化程度低，人力全程參與。

InSAR技術(shù)能夠高效率、高質(zhì)量監(jiān)測房屋，InSAR技術(shù)通過雷達(dá)衛(wèi)星向目標(biāo)區(qū)域發(fā)射微波，然后接收目標(biāo)反射的回波，得到同一目標(biāo)區(qū)域成像的SAR復(fù)圖像對，若復(fù)圖像對之間存在相干條件，SAR復(fù)圖像對共軛相乘可以得到干涉圖，根據(jù)干涉圖的相位值，得出兩次成像中微波的路程差，從而計算出目標(biāo)地區(qū)的地形、地貌以及表面的微小變化，精度達(dá)到毫米級。

InSAR監(jiān)測房屋有如下優(yōu)點：

(1)精度高

(2)監(jiān)測范圍廣

(3)自動化程度高

基于此，本發(fā)明設(shè)計了一種基于PS-InSAR技術(shù)的房屋風(fēng)險評估方法，以解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容