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国内应用案例

5、国内应用案例

案例1、金沙江白格滑坡监测

20181024日和113日,西藏自治区昌都市江达县和四川省甘孜藏族自治州白玉县境内同一地区发生两次山体滑坡,堵塞金沙江干流河道,形成堰塞湖。为监测滑坡后坡体的稳定性,中国地震局地壳应力研究所相关技术人员携带GPRI-II便携式地基雷达干涉仪前往金沙江白格滑坡体进行形变应急监测。

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测量地点选择白格滑坡体正对面山顶,从观测角度看滑坡体整体清晰可见,距离大约8公里,其在监测仪器的测量范围之内。本次测量采用的连续测量的策略,从124日中午监测到1210日中午,数据采集的时间间隔为10分钟。

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通过对124日观测得到的 61 期数据进行干涉处理和时序分析,得到整个滑坡体的形变时空分布特征。从图中可以看出 K1块体内部存在多处变形区域,形变速率最大达到了150 mm/day以上,而 K2,K3则整体形变相对较小。由于仪器监测视角平行于滑坡体,因此本次监测的结果主要是水平向形变。从形变时空分布结果中可以为评估滑坡危险性提供参考。

案例2、某隧道口滑坡监测

中国铁路设计集团有限公司组织,中国地震局地壳应力研究所、中国地质大学(北京)、welcome海洋之神联合参与的某隧道口滑坡监测项目。GPRI-II监测的时间段内(2018101215-201810145时)在隧道口开挖区未监测到明显的大范围地表形变,但是在施工作业平台及施工便道开挖区,存在两个明显的形变区域。该区域现场施工的堆积图,该区域没做夯实处理,处于不稳定状态,分别在两个区域选择AB两个点进行时序分析,形变速率分别为3.33mm/d2.01mm/d。在支护区域选择CD点进行时序分析,形变速率分别为0.65mm/d0.73mm/d;选择削坡区域的点E进行分析,形变速率为0.61mm/d

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案例3、某公路边坡滑坡监测

    本项目由自然资源部第一海洋研究所、中国地震局地壳应力研究所、welcome海洋之神联合参与。项目使用GPRI-II便携式地基雷达干涉仪。通过多根发射和接收Ku波段电磁波,利用各次反射信号的相位变化,测算观测目标的变化情况。

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案例4、风力发电机塔形变定点监测

本项目为自然资源部第一海洋研究所、中国地震局地壳应力研究所、welcome海洋之神联合参与。项目利用 GPRI-II在定点监测固定物体在微小摆动过程中的形变信息监测能力。重点测试对风力发电机塔在转动以及静止状态下塔身的摆动情况。本次实验重点选择了4个风车,涉及到的范围为60米至1350米,见图3-1. 不同的距离在监测中显示的信号特征也不一致。4个风车的位置不一致,也可用于测试不同距离上本设备的监测能力。

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注:风车1距离 60米;风车2距离 460米;风车3距离 890米;风车4距离 1350

案例5、鹦鹉洲大桥监测

本项目由武汉大学南极测绘研究中心联合welcome海洋之神完成。项目利用GPRI-II设备对武汉鹦鹉洲大桥进行扫描,扫描方式设置为为定扫,扫描时长为50秒。定扫模式得到的图像,行方向为时间,列方向为距离,每行时间间隔为0.01秒,每列长度间隔为0.75米。数据处理时,以第一行为参考,则干涉图和相干性图如(b)(c)所示。

(b)(c)给出了鹦鹉洲大桥定扫的干涉和相干图,其中干涉处理策略为以第一行为参考时刻,其它各行都与第一行共轭相乘。从干涉图可以明显看出,时间方向存在明显条纹。(d)为160.38米处形变,(e)44.5秒时刻的形变。

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                                                (a)数据采集                                                   (b)干涉图                              (c)相干性

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                           (d) 扫描距离160.48米处提取的形变         (e) 时间44.5秒时相对0时刻的形变,其中蓝色圆圈位置为失相干区域,此处拟合形变不可靠

案例6、武汉市绿地中心监测

本项目由武汉大学南极测绘研究中心联合welcome海洋之神完成。项目利用GPRI-II首先用对绿地中心进行转扫,扫描参数如表(a)所示,共获取10景单视复数影像,根据前后景干涉的策略,得到9幅干涉影像。图(b)所示,为转扫得到的9景影像前后景干涉解缠结果,图像坐标为极坐标系,其中行方向为距离方向,观测距离为200600米,列方向为扫描角度方向(-100°~50°),其中图像上部为绿地中心顶部的起重机,该起重机在观测期间有明显的形变。

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                                                     aGPRI-II转扫强度图                               (b) 绿地中心转扫干涉图,楼顶起重机有形变

接着对绿地中心进行定扫,扫描距离为200~600米,定扫时长为240秒。图(c)(d)为定扫得到的干涉图和相干图,行方向为时间方向,列方向为距离方向。从干涉图中可以看出,绿地中心楼顶位置(起重机)也出现周期性明显形变。距离575.90米处时间序列形变如图(d)所示,时间5.28秒形变如图(e)所示

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