[发明专利]一种采空区特高压输电杆塔变形监测及风险评价方法

说明书

本发明提供了一种采空区特高压输电杆塔变形监测及风险评价方法，包括：采用长时序干涉雷达测量方法，基于采空区特高压输电杆塔合成孔径雷达影像数据，得到所述采空区地表形变速率场，并根据所述采空区地表形变速率场，对所述采空区输电通道沿线区域杆塔进行杆塔形变风险评价。本发明提供的技术方案采用长时序InSAR分析技术，根据特高压输电杆塔的雷达散射特性和网状杆塔结构的成像特点，利用高分辨率SAR影像监测特高压输电杆塔的形变特征，高精度的获取采空区及输电杆塔上的变形信息，实现杆塔变形风险评价与早期识别。

技术领域

本发明涉及遥感技术和安全监测领域，具体涉及一种采空区特高压输电杆塔变形监测及风险评价方法。

背景技术

特高压输电杆塔作为输电线路的重要组成部分，对其进行定期检修和在线状态监测，并以此提前评估和控制潜在的风险对确保输电线路正常运行起至关重要的作用。采空区容易导致地表发生剧烈且迅速的塌陷和变形，会严重威胁位于采空区地表的输电杆塔的安全。因此，做好采空区地表输电杆塔的变形监测是维护输电线路稳定运行的重要保障措施。

目前对于特高压输电杆塔形主要的监测方式主要以GPS、近景摄影及大地测量为主，这些变形监测手段在开展监测工作前，需要在监测体上布置一定数量的监测点，然后才可以用相应的测绘仪器对监测目标进行变形监测，存在对点监测周期长、人工测量难度大、成本高的问题，无法开展大范围的特高压输电杆塔安全监测。

此外，传统变形单一的人工巡检，不仅需要耗费大量的人力和物力，而且不易及时发现采空区杆塔变形问题，造成电线路正常运行存在着很大的安全隐患。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的不足，对特高压输电杆塔进行定期检修和在线状态监测，并以此提前评估和控制潜在的风险，本发明提供一种采空区特高压输电杆塔变形监测及风险评价方法。

本发明基于InSAR(Interferometric Synthetic Aperture Radar，合成孔径雷达干涉测量)技术进行采空区特高压输电杆塔变形监测。InSAR作为一种无需布置地面测站的监测方式，可以全天时，全天候从空间直接获取大范围，高精度的地形信息以及地表的微小形变信息。在人类不便于进行地面常规测量的山区，以及地面情况复杂及气候恶劣地区，可以进行高效地监测，具有成本低，效率高的优势。

本发明提供的技术方案是：

一种采空区特高压输电杆塔变形监测方法，包括：

采用长时序干涉雷达测量方法，基于采空区特高压输电杆塔合成孔径雷达影像数据，得到所述采空区线性形变和非线性形变相位；

基于所述非线性形变相位和线性形变，得到所述采空区地表形变速率场。

优选的，所述基于采空区特高压输电杆塔合成孔径雷达影像数据，分析得到所述采空区线性形变和非线性形变相位，包括：

对所述采空区特高压输电杆塔合成孔径雷达影像数据进行影像配准及差分干涉处理，得到差分干涉数据；

基于所述差分干涉数据选取用于相位估计的PS点，并根据所述PS点进行相位估计和大气相位分离，得到所述采空区的线性形变和非线性形变相位；

其中，所述PS为永久散射体。

进一步的，对所述采空区特高压输电杆塔合成孔径雷达影像数据进行影像配准及差分干涉处理，得到差分干涉数据，包括：

通过对所述合成孔径雷达影像数据的辐射定标，消除信号发射造成的噪声，并根据空间基线、多普勒质心差和时间基线，从所述采空区特高压输电杆塔雷达影像数据中选取主影像；

将除所述主影像以外的其余影像重采样到主影像空间，完成各影像间同名像点的配准；