摘要

針對(duì)傳統(tǒng)的高鐵基礎(chǔ)變形監(jiān)測(cè)方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力、且效率低下問(wèn)題，探討了采用InSAR技術(shù)進(jìn)行高鐵基礎(chǔ)變形監(jiān)測(cè)，以鹽通高鐵為例，基于ComSAR方法實(shí)現(xiàn)了高鐵沿線相干目標(biāo)點(diǎn)面狀覆蓋，通過(guò)分析高鐵沿線基礎(chǔ)變形特征，發(fā)現(xiàn)鹽通高鐵沿線5處明顯變化區(qū)域，均為路基地段。將ComSAR方法的結(jié)果與傳統(tǒng)高鐵基礎(chǔ)變形CPIII測(cè)量方法的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證，對(duì)高鐵沿線4 842組ComSAR結(jié)果與CPIII結(jié)果的差值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，符合正態(tài)分布，兩者結(jié)果的平均誤差為3.8 mm、中誤差為5.0 mm。研究結(jié)果表明：基于ComSAR方法的高鐵基礎(chǔ)變形監(jiān)測(cè)結(jié)果與傳統(tǒng)的CPIII測(cè)量結(jié)果較為吻合，該方法具有效率高、成本低等優(yōu)勢(shì)，其監(jiān)測(cè)結(jié)果的時(shí)間序列更有利于以較高的時(shí)間分辨率發(fā)現(xiàn)高鐵沿線形變的演化過(guò)程。

引用

[1] 杜釗鋒,郝宗澤,王建方,等. 基于ComSAR的鹽通高鐵基礎(chǔ)變形監(jiān)測(cè)研究[J]. 測(cè)繪科學(xué), 2025, 50 (11): 48-55.

DOI:10.16251/j.cnki.1009-2307.2025.11.006.

引言

針對(duì)高鐵線狀工程的變形監(jiān)測(cè)來(lái)說(shuō)，高鐵線路的基礎(chǔ)變形包括橋梁段和路基段，兩者由于結(jié)構(gòu)差異其變形特征也不同 [2-3] ,準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)和評(píng)估基礎(chǔ)變形對(duì)于高鐵線路的安全和穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。傳統(tǒng)的高鐵基礎(chǔ)變形監(jiān)測(cè)采用逐級(jí)布網(wǎng)的方式 [4-5] ,平面控制網(wǎng)由CPI、CPII、CPIII構(gòu)成，高程控制網(wǎng)由線下水準(zhǔn)、上下高程傳遞、線上水準(zhǔn)構(gòu)成，此種測(cè)量布網(wǎng)方式耗時(shí)長(zhǎng)、耗費(fèi)了極大的人力成本，且效率低下。

InSAR技術(shù)作為新型空間大地測(cè)量技術(shù)手段，具有快速獲取大范圍地表形變的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)。研究均表明，采用時(shí)序InSAR技術(shù)可及時(shí)、高效地監(jiān)測(cè)高速鐵路沿線區(qū)域的沉降情況。有文獻(xiàn)采用PS-InSAR方法監(jiān)測(cè)高鐵沿線地表沉降，其監(jiān)測(cè)點(diǎn)位稀疏，實(shí)際分布在高鐵線路上的相干目標(biāo)點(diǎn)位較少，難以得到精準(zhǔn)的監(jiān)測(cè)結(jié)果。有文獻(xiàn)將分布式目標(biāo)融入傳統(tǒng)時(shí)序InSAR分析中極大擴(kuò)展了InSAR技術(shù)的應(yīng)用范圍。但針對(duì)高鐵線路分布式目標(biāo)時(shí)序InSAR形變監(jiān)測(cè)的研究相對(duì)較少，導(dǎo)致高鐵線路上識(shí)別出的相干目標(biāo)點(diǎn)較少，且未與傳統(tǒng)高鐵基礎(chǔ)變形監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證。

本文以鹽通高鐵為例，探討采用ComSAR方法開展高鐵線路上基礎(chǔ)變形監(jiān)測(cè)，進(jìn)一步分析鹽通高鐵線路基礎(chǔ)變形特征，并與傳統(tǒng)的高鐵基礎(chǔ)變形監(jiān)測(cè)結(jié)果(CPIII網(wǎng))進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證，研究方法和思路對(duì)運(yùn)營(yíng)期高鐵基礎(chǔ)變形監(jiān)測(cè)具有實(shí)際的指導(dǎo)意義。

主要圖表

圖1 基于ComSAR算法的PSDS時(shí)序InSAR數(shù)據(jù)處理流程

圖2 形變量分解的轉(zhuǎn)換關(guān)系圖

圖3 分區(qū)數(shù)據(jù)處理范圍和形變參考點(diǎn)

圖4 PS方法和ComSAR方法識(shí)別的相干目標(biāo)點(diǎn)展示效果

圖5 ComSAR累計(jì)變化量結(jié)果與CPIII結(jié)果分析

圖6 典型區(qū)域ComSAR結(jié)果時(shí)間序列

圖7 典型區(qū)域ComSAR累計(jì)變化結(jié)果與CPIII

結(jié)束語(yǔ)

本文探討了基于ComSAR算法的InSAR高鐵基礎(chǔ)變形監(jiān)測(cè)方法，分析了SAR干涉測(cè)量形變量分解的轉(zhuǎn)換思路。以鹽通高鐵為例，利用ComSAR算法進(jìn)行了分區(qū)數(shù)據(jù)處理，分析高鐵沿線基礎(chǔ)變形特征，發(fā)現(xiàn)鹽通高鐵沿線5處明顯變化區(qū)域，均為路基地段。研究結(jié)果表明：基于ComSAR算法的InSAR技術(shù)能夠在高鐵沿線識(shí)別出更多的相干目標(biāo)點(diǎn)，在相同的參考基準(zhǔn)條件下，對(duì)ComSAR結(jié)果和傳統(tǒng)的高鐵變形監(jiān)測(cè)CPIII結(jié)果進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證，兩者結(jié)果較為吻合，兩者差值的平均誤差3.8 mm、中誤差5.0 mm。高鐵沿線基礎(chǔ)變形ComSAR監(jiān)測(cè)技術(shù)方法具有高效率和低成本的優(yōu)勢(shì)，其較高的時(shí)間分辨率能夠發(fā)現(xiàn)高鐵沿線形變的演化過(guò)程，對(duì)保障運(yùn)營(yíng)期高鐵安全運(yùn)營(yíng)具有實(shí)際意義。

來(lái)源：測(cè)繪學(xué)術(shù)資訊