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[灌水] InSAR技术应用实例:桥的监测

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发表于 2018-6-29 13:39 | 显示全部楼层 |阅读模式
世界上最高的天然桥梁(Rainbow Bridge National Monument)的三维形变图像(如图所示),漫长的历史的岁月中(19世纪被狩猎者发现),这座桥到今天也是出现了几处非常明显的形变。今年三月的时候佛罗里达国际大型(FIU)的标志性新建人行桥突然倒塌,6人遇难,5辆汽车被困。桥,也许有你看不见的潜在“危险”。
图:Rainbow Bridge National Monument
伊朗最大桥梁的结构变形
在古代和当代,道路和桥梁对人类的重要性显而易见。然而,这种大型结构的结构健康和完整性并不明显,主要是因为结构往往会长期恶化。确定结构发生的变形量(以及将来会发生多少变形)对于确保结构内或结构附近人员的安全以及将维修成本和潜在损害降至最低至关重要。
图:桥梁结构及区位图
在过去十年中引起关注的一个大型结构是位于伊朗西北部的Lake Urmia Causeway(LUC),一系列道路和一座穿过乌尔米亚湖的桥梁(见图1)。伊朗被称为干旱至半干旱地区,由于地下水开采量过大,地面沉降问题严重。因此,认识LUC问题并分析了LUC在2004年至2017年期间最近的变形模式,该模式使用从不同卫星获得的数据集合成孔径雷达SAR(见图)。如图所示,

(a)中示出了由不同卫星获得的LUC的每个部分的垂直速度,而(f)示出了每颗卫星随时间捕获的总体垂直位移。
利用卫星数据中的小基线集(SBAS)技术,LUC获得的垂直位移率的不确定性降低。该研究还在2017年对湖泊进行了实地调查,观察LUC的物理条件并调查影响结构的加速变形的最可能原因。

(a)加载PC1,插图显示一个碎片图,表明PC1占数据的大部分变化。(b)加载PC2和PC3,据推测其对应于季节变化,如通过与降水和温度进行比较所示。(c)比较采用水热法和PCA法获得的LUC的平均位移,以及未来365天的预测位移。
通过这项研究,展示了如何有效地利用SAR卫星数据来适应不同场景的形变信息挖掘。上述技术的组合证明了如何将当前和以前的卫星任务的数据用作确定结构的当前和未来健康状况的有效机制,以便采取预防措施以尽可能减少潜在损害并降低成本。
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