青藏线多年冻土区路基形变星载SAR差分干涉测量应用探讨

近年来,蓬勃发展的合成孔径雷达差分干涉测量(D-InSAR)对地观测技术为从空间进行地表形变测量和长期监测提供了可能。研究了差分干涉测量技术的形变测量原理、数据处理流程和误差影响因素,对比分析了D-InSAR技术与传统地面测量方法的优缺点。指出星载合成孔径雷达差分干涉测量技术应用于青藏线多年冻土区路基形变长期监测具有某些不可替代的独特优势,而且技术上可行。     

卫星遥测高原冻土路基沉降变形研究初探

研究目的:高原冻土的不稳定性使进行冻土区路基变形监测分析极其重要,但受限于高原严酷自然环境条件,当前利用地面现场测量来分析多年冻土路基变形的方法,开展工作极为困难。卫星雷达差分干涉(D-InSAR)技术是近年来出现的无需地面现场测量作业,能够获得大范围地表覆盖区域连续点、线、面沉降信息的一种全新地表变形监测分析方法。针对特殊困难环境下高原多年冻土区路基变形监测与分析问题,讨论利用卫星D-InSAR"空间遥测"多年冻土区路基表面沉降变形的必要性、可行性和应用研究价值及意义。研究结论:在青藏高原这种特殊困难的自然地理条件下,采用卫星D-InSAR进行多年冻土区路基变形分析,对改善劳动条件、提高监测效率、减少费用、最大限度地减少极其困难的地面人工测量工作量,能起到明显的积极作用,对于高原冻土区国家重要基础设施长期监测系统建设有重要工程现实意义;利用D-InSAR获得的独特路基地表变形信息,可实现从大范围连续点、线、面3种角度,分析高原冻土路基变形的时空特征和规律,有望从空间全局的分析角度获得冻土路基变形新发现或新知识,从而为冻土路基稳定性评价提供新的科学依据,也为更深入地研究冻土工程变形开拓新思路。     

地质灾害雷达遥感应用潜力分析

综合了我国地质灾害遥感的应用现状 ,着重分析了成像雷达遥感在地质灾害调查识别、监测、预警中具有的独特优势 ,特别是随着新型成像雷达遥感技术 (极化、干涉雷达 )的发展 ,基于干涉雷达发展的差分干涉测量技术能以厘米量级甚至更小尺度测量地表形变 ,在地质灾害研究中能提供定量的动态信息 ,为地质灾害遥感应用研究注入了新的活力。并指出以雷达 (SAR)遥感信息为主的多源信息复合解译能为地质灾害的调查提供更为方便、准确、及时、动态的信息     

DInSAR技术在成昆铁路复线路基及边坡垂直变形监测中的应用

针对常规铁路路基及边坡垂直变形监测技术效率较低、局限性较大的问题,本文将合成孔径雷达差分干涉测量(Differential Interferometric Synthetic Aperture Radar,DInSAR)技术引入铁路路基及边坡的垂直变形监测中。以成昆(成都-昆明)铁路复线越西段一处(R1区域)路基及边坡为依托,利用4期ALOS-2卫星PALSAR-2高分辨率合成孔径雷达影像,研究DInSAR技术在路基及边坡监测中应用的可行性。结果表明:在监测的126 d内,R1区域地表垂直变形速率为0.12^-0.13 mm/d;以水准测量监测结果为真值,经误差分析得出DInSAR监测中误差为7.57 mm;在污水处理厂的应用实践证明,雷达影像与高分辨率遥感影像、无人机影像等光学影像的互补使用是解决铁路工程领域监测问题的有效途径;DInSAR监测得到的点(像元)密度远大于水准点的密度,能更好地反映区域性地表变形的细节特征。     

用雷达干涉测量与雷达立体测量生产数字高程模型的试验

雷达干涉测量 (InSAR)和雷达立体测量 (Radargrammetry)是正处于发展中的两种主动遥感新技术。前者利用反射雷达波 (微波 )的相位信息 ,而后者利用其强度 (灰度 )信息。二者的基本工作原理虽存在本质区别 ,但均可基于雷达像对生成大范围的数字高程模型。本文介绍雷达干涉测量和雷达立体测量的基本原理和数字高程模型生产方法。以台湾和香港局部地区为试验区 ,展示利用它们生成数字高程模型的研究实例 ,并分析他们各自的技术优势和应用局限性 ,旨在引起铁路线路勘测设计工作者对这些新技术发展的关注。     

摄影测量与遥感在我国铁路建设中的应用综述

研究目的:结合摄影测量与遥感技术的发展与现状,综述摄影测量与遥感技术在铁路建设中各个方面的应用情况,并分析近年来迅速发展的雷达干涉测量、高分辨率卫星遥感、高光谱遥感等新技术的具体情况及其应用潜力。研究结论:摄影测量与遥感技术在我国铁路建设中的发展有3个趋势:(1)未来5年内遥感将在空间分辨率、光谱分辨率和时间分辨率3个方面出现新的突破,形成高、中、低轨道结合,大、小、微型卫星协同,粗、精、细分辨率互补的遥感网络。(2)“3S”技术的结合,在我国铁路建设中具有广阔的应用前景,是摄影测量与遥感技术在铁路建设应用中的发展趋势之一。(3)遥感技术与虚拟现实技术结合,由此形成的铁路管理和信息服务系统形象地通过计算机提供给公众,为公众提供方便,也是铁路管理和服务未来的发展趋势之一。     

基于PS-InSAR技术的连盐高铁灌河特大桥形变监测与分析

桥梁形变监测对发现桥梁安全隐患，避免桥梁安全事故发生具有重要意义。与传统桥梁监测方法相比，永久散射体合成孔径雷达干涉测量(Permanent Scatter Synthetic Aperture Radar Interferometry, PS-InSAR)技术以其监测成本低、监测范围广、监测精度高和非接触等优势，在大范围桥梁形变监测中具有潜在优势。以连盐高铁灌河特大桥为研究对象，利用时间跨度为2018年1月至2020年12月的89景C波段中分辨率Sentinel-1A数据，使用PS-InSAR技术提取灌河特大桥的形变信息，并将监测结果与同期北斗(BeiDou Navigation Satellite System, BDS)观测数据进行比较。结果表明：在监测时间段内，灌河特大桥形变速率范围为1.7～5.3 mm/a,时序形变平均值趋近0,桥梁整体保持稳定；PS-InSAR和BDS对比结果的均方根误差在6 mm之内，二者取得了较好的一致性。研究结果证实了C波段中分辨率Sentinel-1A数据监测大跨度刚桁梁柔性拱桥的可行性，可为桥梁的风险管理和灾害预警提供参考依据。     

基于无人机摄影测量的铁路地质灾害监测与评估研究

随着我国铁路建设规模不断扩大,铁路沿线地质灾害监测需求也在逐渐增加。针对铁路地质灾害的特点,提出基于无人机摄影测量的铁路地质灾害监测方法。详细阐述了无人机数据采集流程与数据处理技术,对某段运营期铁路现场踏勘并生成数字地形成果,并对存在地质灾害风险的区域进行数字地形成果综合解译。结果表明,无人机摄影测量技术可对铁路沿线地质灾害进行有效监测,为铁路运行安全提供科学可靠的数据支撑。     

基于北斗定位技术的铁路路基形变监测系统

基于北斗高精度定位及视频监控等技术，构建铁路路基形变监测系统，实现数据采集、监测结果与状态预警的自动化和智能化。重点阐述铁路路基形变监测系统的系统架构、前端方案、通信网络与服务器端。该系统在山东大莱龙铁路有限责任公司进港铁路的路基塌陷区进行试点，对路基形变进行自动监测与预警。应用结果表明，系统性能满足前期设计需求和用户使用需求，并极大减轻了人员的劳动强度。     

基于SRTM DEM,ASTER GDEM地貌特征分析与铁路选线

研究目的:SRTM DEM,ASTER GDEM数据具有全球范围、免费获取、精度较高的优点,结合复杂山区铁路工程,评价其数据精度,研究线路地貌特征,辅助铁路选线。研究结论:SRTM DEM,ASTER GDEM数据由于各自存在较大的系统误差,通过采用高程精度评价、DEM融合、高程基准偏移、DEM重采样方法提高数字高程精度,进而构建大范围、高精度、可视化的三维数字地貌模型,有助于分析构造地貌特征、岩溶水文地质条件、地质灾害发育规律,提高铁路选线质量和效率。     

我国列车通信网络的发展与应用

简述与列车通信网络有关的一些计算机局域网的基本概念和现场总线的情况，重点叙述列车通信网络在我国的发展与应用情况，提出作的一些看法。     

铁路轨枕现状及发展

研究目的:本文对轨枕的主要功能和分类方法加以论述,同时简述我国铁路轨枕的发展过程及存在的问题。研究方法:通过搜集资料了解我国铁路轨枕及城市轨道交通轨枕的发展历程;总结轨枕分类方法;介绍木枕、混凝土枕及城轨交通用特殊轨枕的主要特点,并调查研究了各类轨枕在设计、制造、使用、养护维修中存在的问题。研究结果:提供了先进国家适用于高速铁路轨枕的发展动态,以及我国已运营4年的秦沈客运专线用轨道板和正处于设计招标阶段的京津城际轨道交通用轨道板等信息。研究结论:我国铁路轨枕及城市轨道交通轨枕的发展应遵循:增加混凝土枕类型以满足不同铺设条件的需要;提高混凝土枕的使用寿命,并开发研制轨枕新品种,适应我国铁路高速、重载以及城市轨道交通迅猛发展的需求。     

德国与我国机车车辆用螺栓技术的对比分析

介绍DIN25201《铁路车辆及其部件的设计准则螺栓连接》对紧固件的风险等级分级、设计、防松和安装等要求,并与我国目前铁路用螺栓紧固件实际应用情况进行对比分析,列举我国机车车辆用螺栓在应用上的一些成绩和存在的差距,推广先进的紧固件应用理念。     

盾构工程在岩溶发育区的综合技术与实践

论述在岩溶发育区盾构施工需考虑突水、地表塌陷、岩溶顶板塌陷、盾构机体下垂等风险。在运营期间,车辆振动可能引发地表塌陷、管片下方溶土洞坍塌,导致车辆运行存在风险。广州地铁在岩溶发育区的多条线路采用盾构施工,大多于2010年底投入运营。结合岩溶发育区盾构工程实践,总结、思考广州地铁在勘察—设计—施工建设全过程的综合处理技术。     

基于HHT方法的电气化铁道谐波检测与分析

将希尔伯特-黄变换(HHT)方法用于电气化铁道谐波检测中.由于电气化铁道谐波电压、电流信号中基波能量很大,其它次数的谐波能量相对较小,使得经验模态分解 (EMD)方法在应用中出现模态混叠现象,不能准确地提取任意频率的谐波信号.为改善经验模态分解过程中产生的模态混叠现象,本文采用Yang提出的基于Fourier变换的EMD方法对电气化铁道谐波信号进行筛分.通过该方法可以有效地提取出任意频率的谐波分量,进而计算其Hilbert谱.通过对电气化铁道牵引变电所实测谐波电压、电流数据进行分析,结果表明:利用改进的HHT方法可以得到电气化铁道各次谐波准确的时频分布.最后通过HHT方法计算出各次谐波电压、电流含有率及总谐波电压、电流畸变率,并对计算结果进行分析.HHT 方法为电气化铁道谐波检测与分析提供了一种新的途径.     

提高铁道基础结构的可靠性 确保铁路运输安全

本文对 1999年得到欧盟批准、并由欧盟提供所需资金之半数的课题项目 :“适用于铁道基础结构之作业和后勤保障的方法”的背景做了简要介绍。从安全和可靠性、以可靠性为中心的维修及其实际应用、铁道的基础结构及风险等方面 ,论述了提高铁道基础结构机械装置的可靠性对确保铁路运输安全的重要意义。     

基于模糊综合评价理论,实现减速顶制造、维修质量的有效评估

结合减速顶的生产、维修实际,分析基于模糊综合评价理论进行减速顶的制造、维修质量评估的必要性,同时建立模糊评价的数学模型,并对实例进行模型设计和计算,为减速顶生产、运用、维修质量评估提供一条新思路。     

细水雾自动灭火系统及其在地铁的应用

对细水雾灭火系统的定义、分类,灭火机理以及在地铁的应用情况进行了简要介绍。     

ATS子系统单播泛洪引发网络风暴仿真及网络优化

列车自动监控(ATS)子系统网络的稳定和优化,关乎整个信号系统的稳定和安全。以真实线路硬件和组网方式为基础,模拟仿真了网络中的单播泛洪网络风暴,收集了第一手的数据资料,并对数据通信系统(DCS)网络结构优化做了进一步的分析。     

铁路地理信息系统研究

铁路地理信息系统是一个利用计算机网络技术,采用分布式数据库系统建立的专业化管理与决策空间信息系统,支持管理和科技人员快速查询全国铁路资源及铁路沿线环境状况,实现政务办公、综合分析、战略决策、信息管理等方面自动化,以及防治铁路灾害决策科学化。本文从我国铁路地理信息系统的需求分析入手,探讨全国铁路地理信息系统的总体设计。