[發(fā)明專利]一種基于地基雷達(dá)的滑坡災(zāi)害應(yīng)急監(jiān)測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010781736.2
• 申請(qǐng)日: 2020-08-06
• 公開（公告）號(hào): CN111896950B
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周偉;馬洪琪;肖海斌;程翔;遲福東;郝衛(wèi)峰;陳鴻杰;周志偉;馬剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華能瀾滄江水電股份有限公司;武漢大學(xué);華能集團(tuán)技術(shù)創(chuàng)新有限公司
• 主分類號(hào): G01S13/89
• 分類號(hào): G01S13/89;G01B7/16
• 代理公司: 北京東方盛凡知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11562
• 代理人: 張換君

本發(fā)明公開一種基于地基雷達(dá)的滑坡災(zāi)害應(yīng)急監(jiān)測(cè)方法，包括：勘測(cè)選點(diǎn)及現(xiàn)場(chǎng)布設(shè)；數(shù)據(jù)獲取：設(shè)置地基雷達(dá)的觀測(cè)參數(shù)，確定滑坡數(shù)據(jù)獲取的觀測(cè)時(shí)間和觀測(cè)范圍；數(shù)據(jù)傳輸：搭建數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)；干涉處理：利用GAMMA軟件對(duì)相鄰的兩景影像數(shù)據(jù)進(jìn)行干涉處理，獲取干涉圖；相位解纏：對(duì)干涉圖進(jìn)行濾波處理，并選取相位解纏的起始點(diǎn)，解纏得到直角坐標(biāo)系下的相位解纏圖；單個(gè)形變圖生成：將直角坐標(biāo)系下的相位解纏圖轉(zhuǎn)化到極坐標(biāo)系下，生成單個(gè)形變圖；總形變圖生成：生成各時(shí)間段的總形變圖和速率圖，對(duì)感興趣區(qū)域進(jìn)行分析。本發(fā)明能夠?qū)逻M(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，獲取滑坡區(qū)域的二維形變圖，為滑坡地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警和治理提供數(shù)據(jù)支撐。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及滑坡災(zāi)害監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于地基雷達(dá)的滑坡災(zāi)害應(yīng)急監(jiān)測(cè)方法。

背景技術(shù)

滑坡監(jiān)測(cè)主要有全站儀、GPS、航空攝影測(cè)量、三維激光掃描測(cè)量和光學(xué)遙感測(cè)量等。全站儀和GPS雖然可以獲得高精度滑坡點(diǎn)位信息，但是無法獲得整個(gè)滑坡區(qū)域的形變結(jié)果，無法進(jìn)行大規(guī)模觀測(cè)。三維激光掃描測(cè)量、航空攝影測(cè)量和光學(xué)遙感測(cè)量雖然有較高的觀測(cè)精度和較廣的觀測(cè)范圍，但是在雨、雪、霧等氣象條件下很難得到精確的結(jié)果。星載合成孔徑雷達(dá)干涉測(cè)量技術(shù)也廣泛的應(yīng)用于滑坡監(jiān)測(cè)，可進(jìn)行大范圍的地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)識(shí)別和險(xiǎn)情排查，但是受到固定的軌道和長(zhǎng)重訪周期的限制，無法對(duì)滑坡體進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)實(shí)時(shí)的觀測(cè)。地基干涉雷達(dá)安裝架設(shè)更加靈活，雷達(dá)設(shè)備可以直接安裝在觀測(cè)區(qū)域周邊，其數(shù)據(jù)采集時(shí)間間隔短且可以自行控制，具備對(duì)快速形變區(qū)域進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的能力，并且現(xiàn)有的地基干涉雷達(dá)波長(zhǎng)通常都為Ku波段，測(cè)量精度高，理論測(cè)距精度可以達(dá)到亞毫米。

為了快速的獲得滑坡區(qū)域的形變圖，目前亟需一種基于地基雷達(dá)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于地基雷達(dá)的滑坡災(zāi)害應(yīng)急監(jiān)測(cè)方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，能夠?qū)逻M(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，獲取滑坡區(qū)域的二維形變圖，為滑坡地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警和治理提供數(shù)據(jù)支撐。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：本發(fā)明提供一種基于地基雷達(dá)的滑坡災(zāi)害應(yīng)急監(jiān)測(cè)方法，包括如下步驟：

勘測(cè)選點(diǎn)：選取地基雷達(dá)架設(shè)點(diǎn)；

現(xiàn)場(chǎng)布設(shè)：澆筑觀測(cè)敦，架設(shè)帳篷，用于對(duì)滑坡進(jìn)行觀測(cè)；

數(shù)據(jù)獲取：設(shè)置地基雷達(dá)的觀測(cè)參數(shù)，確定滑坡數(shù)據(jù)獲取的觀測(cè)時(shí)間和觀測(cè)范圍；

數(shù)據(jù)傳輸：搭建數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，通過數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)將野外采集的滑坡數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸至工作端；

干涉處理：利用GAMMA軟件對(duì)相鄰的兩景影像數(shù)據(jù)進(jìn)行干涉處理，獲取相鄰影像對(duì)的干涉圖；

相位解纏：對(duì)相鄰影像對(duì)的干涉圖進(jìn)行濾波處理，并從干涉圖中選取穩(wěn)定點(diǎn)作為相位解纏的起始點(diǎn)，基于相位解纏的起始點(diǎn)對(duì)濾波后的干涉圖進(jìn)行解纏，得到直角坐標(biāo)系下的相位解纏圖；

單個(gè)形變圖生成：將直角坐標(biāo)系下的相位解纏圖轉(zhuǎn)化到極坐標(biāo)系下，將極坐標(biāo)系下相位解纏圖的相位值轉(zhuǎn)換為形變值，生成單個(gè)形變圖；

總形變圖生成：將相鄰兩景影像對(duì)的形變值依次累加，生成各時(shí)間段的總形變圖，并通過各時(shí)間段的總形變圖除以累積觀測(cè)時(shí)間得到速率圖，基于總形變圖和速率圖對(duì)感興趣區(qū)域進(jìn)行分析。

優(yōu)選地，地基雷達(dá)觀測(cè)參數(shù)根據(jù)觀測(cè)現(xiàn)場(chǎng)的范圍、氣候與環(huán)境因素和地表地物類型進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整；觀測(cè)時(shí)間的選擇包括影像獲取的時(shí)間間隔和連續(xù)觀測(cè)總時(shí)間，觀測(cè)時(shí)間根據(jù)影像的質(zhì)量和大小進(jìn)行選擇；觀測(cè)范圍根據(jù)滑坡區(qū)域、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)處理狀況進(jìn)行確定。

優(yōu)選地，地基雷達(dá)的觀測(cè)參數(shù)包括雷達(dá)天線旋轉(zhuǎn)起止角度、雷達(dá)天線旋轉(zhuǎn)速度、雷達(dá)天線俯仰角。