地基InSAR高边坡三维变形提取方法研究

The problem of slope stability is a big chanllange in the current large-scale hydroelectric engineering construction in our country. Deformation extracted with ground based InSAR has the advantages of regional, all-day, all-weather, continuous monitoring point. This project based on Hydropower Engineering, using ground based InSAR interferometry technology, in the conditions of gorge, lush vegetation, complex weather, we focus on ①PS candidates selection method and deformation information extraction, ②meteorological parameter compensation and PS method for atmospheric phase screen calibration, and ③using amplitude information for three-dimensional deformation extraction and reconstruction method, in order to obtain 3D high slope deformation information continuously with high precision, high spatial resolution, and provide new ideas and methods for hydropower engineering slope disaster monitoring and prevention.

高边坡稳定性问题是大型水电工程建设中的一个工程技术难题。地基InSAR提取地表形变具有区域性、全天时、全天候、定点连续监测的优点。本课题基于水利水电工程，利用地基InSAR变形监测技术，在深山峡谷、植被茂盛、复杂气象条件下，研究①顾及地基SAR影像视线向距离差异的PS点选取与变形信息提取方法，②气象参数补偿和PS法进行大气相位校正的理论与方法，③基于幅度影像的三维变形信息提取与重建方法，以获取高精度、高空间分辨率、连续的三维高边坡形变信息，为水电工程边坡灾害监测与预防提供新的思路和方法。

高边坡稳定性问题是当前我国大型水电工程建设中的一个关键工程技术难题。针对水电工程中的边坡变形监测问题，利用大量地基InSAR变形监测实验数据，深入研究地基InSAR变形监测的关键技术和数据处理方法，较好的解决了影响地基InSAR技术变形监测实际应用中瓶颈问题，为水利工程高边坡变形信息提取提供了新的技术和方法。项目主要内容和结果包括：（1）利用千分表、可量测移动角反射器和电子全站仪，通过设计实验，指出IBIS地基变形监测系统能监测出0.1mm的目标位移；（2）发展了基于海量SAR影像的相干目标提取方法，该方法解决了地基SAR变形监测技术相干像元的选取问题，提高了该技术变形监测的可靠性；（3）提出基于稳定点加权的地基SAR大气延迟相位校正方法，有效的提高了大气延迟相位校正的精度，解决了山区复杂气象条件下地基SAR变形监测精度受大气影响问题；（4）提出测量机器人和InSAR技术融合的变形监测方法，提高了监测的精度，实现了地基SAR的全天时、全天候、三维变形监测信息提取；（5）将地基SAR变形监测新技术用于清江隔河岩大坝及高边坡变形监测，获取了整个大坝和高边坡连续的变形信息，提高了变形监测的时空分辨率，解决了传统变形监测的时空不连续问题。