合成孔径雷达干涉测量技术及铁路工程应用分析

研究目的:介绍合成孔径雷达干涉测量新技术的原理、干涉数据几何模式、数据处理流程、高程干涉测量和形变差分干涉测量方法;比较雷达干涉测量技术与当前常用的数字高程模型生产方法,分析铁路地质灾害监测与青藏线多年冻土区形变长期监测应用星载合成孔径雷达差分干涉测量技术的潜力.研究结论:(1)与常用的DEM生产方式相比较,合成孔径雷达干涉测量技术具有一些独特优势,适合快速获取各种范围、高精度、高分辨率的DEM;(2)在铁路勘测设计DEM获取、铁路地质灾害遥感监测和青藏线多年冻土区形变测量等方面应用潜力巨大,建议铁路工程部门开展该技术的应用研究.     

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     

利用SPOT-5影像生成数字高程模型和正射影像的技术探讨

以SPOT-5影像数据为基础,分别对利用SPOT-5生成数字高程模型(DEM)和正射影像的技术流程和原理进行了阐述,并着重论述了基于稀少控制的SPOT 5大条带立体卫星影像区域网平差定向、卫星立体影像高精度影像匹配生成DEM、卫星影像数据的正射纠正等环节中涉及的一些新技术。     

新建铁路线路数字化设计平台的研究

利用数字摄影测量技术,已能生产数字线划图、正射影像图、数字高程模型、立体配对影像图等多品种的摄影测量产品。利用这些产品,结合图形图像处理技术、数据库应用技术,建立虚拟现实的立体图形系统来代替现在普遍流行的传统的数字线划地图,进行铁路线路选线设计,将为铁路在三维环境下进行设计提供了新的思路和方法。     

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。     

新建铁路线路数字化设计平台的研究

目前利用数字摄影测量技术,已能生产数字线划图、正射影像图、数字高程模型、立体配对影像图等多品种的摄影测量产品.利用这些产品,结合图形图像处理技术、数据库应用技术,建立虚拟现实的立体图形系统来代替现在普遍流行的传统的数字线划地图,进行铁路线路选线设计,将为铁路在三维环境下进行设计提供了新的思路和方法.     

小基线集雷达差分干涉测量高速铁路区域地面沉降

以高分辨率卫星雷达影像为数据源,利用小基线集时间序列雷达差分干涉测量技术,采取一种由粗到细的递推式分析策略,调查某客运专线铁路途径区域地面沉降的空间分布状况及变化速率,反演出地表年沉降速率专题图。与地面水准测量进行比较,发现两者比较吻合,较差均值和标准差分别为0.82 mm和4.14 mm,验证了雷达干涉测量反演结果的有效性。     

基于地基干涉雷达的高速铁路桥梁运营性能检定

目前应用最广泛的高速铁路桥梁检定方法为位移计、加速度计等接触式传感器，但其难以大量铺设，且工作效率低，每类传感器只能完成单一测量任务。而地基干涉雷达系统发射功率小、信噪比高、安装灵活，测量精度可达亚毫米级，一次测量即可完成多项桥梁参数检定的任务。利用矢量网络分析仪构建发射步进频率连续波信号的地基干涉雷达系统，对盐通高速铁路沿线的32 m简支箱梁桥进行实验。高速铁路检测车由310 km/h逐级提速至385 km/h,雷达系统可准确测量桥梁跨中的动挠度，进而分析其动力系数、挠跨比、强振频率、自振频率及阻尼比等参数。将仿真结果和拉线式位移计的实测结果与地基干涉雷达的实测结果进行综合对比分析，证明地基干涉雷达在高铁桥梁运营性能检定应用中的准确性和有效性。     

跨孔雷达层析成像探测地下异常体的数值模拟

跨孔测量是钻孔雷达的一种测量方式,即在两个钻孔中分别放入发射天线和接收天线进行探测。从速度层析成像的角度进行跨孔雷达层析成像软件系统研究工作,利用GprMax数值模拟软件对3种典型地质结构模型(溶洞(充水)模型、组合孤石模型、斜断层模型)进行跨孔雷达的FDTD数值模拟,利用正演模拟数据对3种模型进行跨孔雷达层析成像反演。结果表明:基于直射线追踪的跨孔雷达速度层析成像在3种典型地质结构的层析成像中有较好的效果。     

三角高程测量替代水准测量初探

目前测量技术日新月异,全站仪也广泛应用,利用全站仪测距精确这一优势,探讨了能否以全站仪的三角高程测量代替水平仪的水准测量这一问题。对三角高程和水准测量进行误差对比分析,概略阐述三角高程测量使用的局限性以及水准测量在高等级基平测量中使用的唯一性。