基于PS-InSAR技术探测地表形变的实验研究

常规合成孔径雷达差分干涉测量技术在区域地表形变探测中存在时空失相关和大气延迟的影响,为了克服或减弱它们的影响,分离和提取线性、非线性形变时间序列以及地形数据误差与大气信号,以西安市沉降场为研究对象,用17景Envisat数据进行了实验研究,并与常规D-InSAR结果比较,证实了PS-InSAR技术用于地表形变监测的有效性.     

融合GPS与DInSAR的区域地表三维形变获取研究

合成孔径雷达差分干涉测量(DInSAR)是监测地表形变的有效方法,而地表形变是三维形变,因水平方向形变信息的不敏感性,通过DInSAR视线向形变难以获得准确的三维形变信息。综合GPS水平形变精度高、DInSAR垂向精度高和空间分辨率高的特点,研究融合GPS与DInSAR获取区域地表三维形变。首先介绍GPS水平形变、DInSAR垂向形变与三维视线向形变以及三维视线向转化为三维形变的理论基础;然后以雄安新区为例,开展三维视线向形变与DInSAR视线向形变的比较,两者存在较好的相关性,存在一定的偏差;其次针对短时形变监测和长期地表形变监测的需求,通过不同时间间隔的GPS、DInSAR形变结果,分别构建了基于SAR重访周期和一年间隔的DInSAR视线向形变校正模型,并以实测GPS、DInSAR结果进行模型可靠性验证;最后将三维视线向形变转化为水平方向形变和垂向形变,该三维形变在保证精度的基础上保留了SAR数据的高空间分辨率特征。研究结果表明:对于SAR重访周期时间间隔来说,DInSAR视线向形变与三维视线向形变差异较小,仅存在1 mm的校正,说明对于短时期来说,水平方向的形变微小。对于1年时间间隔来说,DInSAR校正后的视线向形变与三维视线向形变的平均偏差为0.34 mm,均方根误差为0.49 mm,其误差均小于校正前的DInSAR形变。     

灾后复杂地形区域的测量测绘模型设计

灾后地形变化复杂,基于单一线性模型的测量测绘方法,测量灾区坡度陡、高差大等复杂地形时,无法有效拟合复杂地形趋势、获取高程点精度差,导致测量精确度较低。设计一种用于灾后复杂地形区域的测量测绘模型,在外部DEM辅助下精化灾区地形DEM,对灾区遥感InSAR影像进行干涉定标,实现干涉影像与外部DEM的精准对应;将多模型的线性回归策略与灾后复杂地形趋势相拟合,对解缠干涉影像图中全部影像快,通过多模型的线性回归,逐个像素精确的去除相位解缠中多余相位,过滤无价值高程点,得到有效灾区地形高程图,从中采集精确地灾后复杂地形区域高程点。实验结果表明,该模型可提高灾后复杂地形区域绘图精确度,对总体灾区地形InSAR影像测量效率高,测量的平均高程误差为±6.2cm,比单一线性模型低±3.77cm。     

D-InSAR技术及其在活断层运动学研究中的应用

D—InSAR技术作为InSAR观测的重要方面，可以对地表形变进行比较精确的探测。随着目前国内外利用InSAR观测技术对地形测绘、活断裂(主要是活断层发育地区的地震同震形变)、地面沉降、滑坡、火山爆发、冰川运动等所进行的一系列探索和实践，该技术的研究也开始从萌芽向更加广泛和纵深发展。本文在介绍InSAR技术基本原理的同时，重点介绍目前该项技术在活断裂运动学研究中的应用以及未来的研究展望。     

GPS可降水量与大雾天气关系的初步分析

利用2007年12月成都地基GPS网络观测数据反演的大气可降水量和地面自动气象站网观测资料,分析了对成都市交通和环境造成严重影响的7次大雾天气过程。通过对有雾和无雾时GPS可降水量、地面空气比湿的合成分析,从雾区上空和近地层水汽变化分析了四川盆地辐射雾形成的原因,而GPS可降水量的日变化特征可为大雾天气的短时临近预警预报提供有价值的参考信息。     

星载合成孔径雷达在杆塔基础地表形变监测技术的研究与应用

为保障高原输电通道的安全,排查地表形变引发的地质灾害,以哨兵雷达卫星影像数据为数据源,以750 kV川湖Ⅰ线为监测对象,采用星载合成孔径雷达干涉测量技术(interferometric synthetic aperture Radar,InSAR),研究分析输电通道地表微小形变的提取方法,发现川湖Ⅰ线100号杆塔附近存在明显的地表形变量,且2019年7月形变有明显的加速过程,分析说明该地面沉降区的形变与地面或地下的施工过程有关。研究表明:(1)卫星遥感星载InSAR测量技术适用于地表微小形变的提取,提取精度较高,能够满足输电通道地表形变的监测;(2)卫星遥感星载InSAR测量技术提取的地表形变精度可达毫米级,可替代人工地面测量工作;(3)针对地表形变,与传统野外核查、人工测量解译相比, 卫星遥感星载InSAR监测技术具有精度高、效率高、覆盖范围广等优势。     

基于多时相双极化Sentinel-1A数据的震害建筑物提取

地震发生后快速准确地获取灾区建筑物震害信息,是减少人员伤亡的有效途径。合成孔径雷达(SAR)遥感凭借全天时、全天候工作能力,在灾害评估方面发挥了重大作用。充分挖掘SAR数据的特征用于提取建筑物震害信息,是SAR成功应用于震后应急救援的关键。本文利用多时相双极化Sentinel-1A SAR数据,基于SAR的强度和相干性特征,进行震害建筑变化检测。对VV和VH极化SAR数据作为建筑物震害判别分析的变量,与建筑物震害建立判别关系,得到建筑物震害判别函数。利用此判别函数提取意大利阿马特里切镇的建筑物震害信息,并用光学解译结果验证本文方法的可靠性。结果表明,多时相双极化Sentinel-1A数据建立的震害建筑物判别分析方法能准确地评估建筑物震害信息,精度达到81%,能满足震害建筑物评估的需求。     

汶川大地震同震滑坡复活变形特征研究

同震滑坡复活具有不确定性、隐蔽性强和区域分布面积广等特点，往往被忽视，容易成为防灾减灾的盲区。该文根据同震滑坡堆积物变形复活所处的坡体位置和主要诱发因素，将复活类型划分为坡脚侵蚀型和坡面降雨型，基于InSAR技术、无人机多期航拍和地面调查数据，分别对青林沟滑坡和沙坝村滑坡变形特征、过程、原因进行分析，坡脚侵蚀型主要以“沟道侵蚀—坡体滑塌—坡体后退”模式变形和复活；坡面降雨型则以“颗粒运移—下渗增强—颗粒粗化—滑面发展”模式变形和复活。将InSAR技术应用于同震滑坡大范围和长时间序列变形监测，不仅是同震滑坡变形和复活研究的有效手段，对于地质灾害评价、预测与防治也具有参考意义。     

应用GPS卫星定位系统建设江苏地区高精度地壳形变监测网

提出了应用GPS卫星定位系统建设江苏地区高精度地壳形变监测网方案。旨在通过本项目的研究和实施 ,掌握江苏及其邻近区域的块体运动及块内地壳形变的现状与活动趋势 ,进而为地震预报服务 ,为省内重点工程的选址、施工运行服务。     

山洪灾害雷达遥感灾情评估技术研究与应用

雷达遥感的全天时、全天候和高分辨率等特点为洪涝(山洪)、泥石流等自然灾害的灾情评估提供了可能。但目前遥感洪涝监测和评估多局限在洪水影响区域的提取上,较少开展灾后耕地、居民地损失的评估。在前人研究的基础上,探讨了一种基于雷达后向散射成像原理提取受灾耕地(主要是绝收耕地)和倒损房屋区域的方法,继而实现了灾害信息的准确提取和农作物受灾、因房屋倒损而受灾人口的评估。经与GPS地面调查数据验证,表明该方法简单、可行,具有一定准确性,能用于福建等山区山洪、泥石流等灾害的灾后评估,为政府灾情评估、灾后恢复重建工作提供辅助决策支持。     

基于模糊综合判别的森林火险等级预报研究

森林火险气象因子的预报具有很大的不确定和模糊性,而依赖于气象预报因子的森林火险预报同样具有等级判别的模糊性.以海南岛森林火险气象等级预报为例建立森林火险预报模糊数学模型,研究建立森林火险预报模糊综合判别数学模型的关键技术,并分析对比模糊数学模型与其它常用森林火险预报方法模型的优劣.结果表明模糊数学模型在海南岛森林火险等级预报中显现出明显优势,它能够更好地分辨出高森林火险与低森林火险,较好反映森林火险等级与气象因子之间存在的复杂关系.     

断层对震害影响的研究

简要介绍了通海地震、大关-永善地震、海城地震和澜沧-耿马地震的震害调查结果，并对各地震断层场地震害进行了分析，结果表明：局部地形、发震断层及断裂破碎带等是影响断层场地震害的主要因素；非发震断层对震害没有明显的影响。     

驳船池火灾的危险性分析

从现代社会中广泛用于原油运输的船只入手,介绍了在原油转移的过程中发生意外泄漏而产生池火灾的几个重要参数模型。结合热辐射伤害的破坏准则,对死亡、重伤、轻伤的范围进行了量化研究,进一步分析了池火灾所造成的直接财产损失和间接的财产损失,并给出了相应的计算模型。以湘江边上一艘驳船发生柴油泄漏后产生的池火灾为例,计算分析结果表明:池火灾对周围一定半径内造成巨大的财产和人员损失。     

城市自然灾害综合风险评估问题研究

考虑到城市自然灾害综合风险评估过程的繁琐,提出一种基于事例推理(case-based reason ing,CBR)思想的风险评估方法。从风险所具有和所代表的不确定性入手,将城市灾害综合风险看作是基于危险性和易损性的不确定系统,先基于集对理论做先前事例的风险评估,得出风险值后,形成案例库,再利用可变模糊聚类方法做关于综合风险评估结果的CBR前期处理,形成有利于快速检索的事例样本结构,并在CBR循环过程中通过融入或修正新案例形成新的事例样本,如此往复,不断补充、扩容事例数量和多样性,达到简化风险评估过程和准确化风险评估结果的目的。通过某地区风险评估实例,证明了该方法的有效性。     

基于GIS-ESDA的城市热岛效应研究

随着城市化水平的不断提高,大中型城市热岛效应愈显严重。采用地理信息系统(GIS)与探索性空间数据分析(ESDA)相结合的方法,综合计算各因子作用及温差,以长沙市为例,研究了城市热岛分布、热岛强度的空间分布与城区人口密度、用地类型的关系。研究结果表明:(1)城市热岛及热岛区域人口呈集聚分布;(2)地块间的温差与用地类型及人口密度有密切联系,商服公共设施用地上的人口密度与热岛强度呈正相关性,工业热源地区该关系则呈二次方程曲线形式;(3)人口密集、建筑紧凑的街道在人口密度超过200人/hm2后将有可能形成新的热岛。(4)商服公共设施和工业热源因素对城市下垫面热量有互生性及放大性。     

古建筑雷击风险评估探讨

通过对古建筑防雷现状的调查研究,提出古建筑物的重要性、年预计雷击次数、自身结构、内部环境变化、雷击史是评估古建筑雷击风险的主要项目,并确定了各个项目的风险系数。根据风险系数给出了古建筑物雷电防护等级的计算公式。     

基于GIS的滑坡空间特征分析

基于GIS技术对滑坡及其渗水盲洞疏干土体的空间特征进行了分析。首先讨论了基于三棱柱模型的滑坡体体积计算，然后提出确定渗水盲洞疏干土体边界与地面交线的方法，以此确定疏干土体的空间形态和体积计算方法，并以西昌一攀枝花高速公路沿线米易滑坡为例，对该滑坡的体积特征和渗水盲洞疏干土体的空间形态进行了分析和计算。     

半横向排烟下隧道火灾烟气控制效果试验研究

为了研究隧道火灾半横向排烟对烟气排放效果的影响参数,同时为半横向通风排烟下隧道火灾烟气蔓延情况的系统性研究提供试验数据支持,建立缩尺比例为1:10的水平模型隧道开展火灾试验,并对火灾半横向排烟时排烟阀和排烟道内的烟气流动进行理论分析.结果表明,水平公路隧道半横向排烟情况下,理论分析得出的排烟阀处烟气流速与模型试验结果基...     

前期有效降雨对滑坡启动影响分析

降雨是诱发边坡失稳破坏的主要原因。以坡地水文模型为基础,结合无限边坡稳定计算模型,研究降雨条件下边坡启动的临界降雨条件。以都江堰市为研究区域,研究前期降雨、边坡体地下水位和渗流时间的关系,再结合滑坡启动的临界降雨模型,定量分析前期有效降雨对滑坡启动的影响。     

基于振动传递率的钢框架损伤识别试验研究

提出了基于振动传递率和主元分析相结合的新的损伤识别方法。首先,由结构无损伤时某2个位置的振动传递率样本构成结构的参考总体,以结构损伤状态时相同位置的振动传递率构成待检样本集;其次,把待检样本逐个代入到参考总体中,构成多个原始数据矩阵;然后,对所有原始数据矩阵进行主元分析并构造相应的控制椭圆和T2控制图,以前2阶主元在控制椭圆和T2控制图中的分布来确定结构是否存在损伤;最后,用一钢框架结构试验验证了本文方法的有效性,并引入振动传递率幅值的总体变化来识别结构损伤位置,损伤识别结果显示,此损伤指标能够很好的识别结构单一位置的损伤。