[发明专利]一种监测铁塔覆冰的定性分析方法及定量分析方法

说明书

本申请提供了一种监测铁塔覆冰的定性分析方法及定量分析方法，利用时序合成孔径雷达影像对铁塔覆冰进行监测。一方面，通过建立时序合成孔径雷达影像永久散射点的数量与铁塔有无覆冰关系的第一模型，对铁塔有无覆冰进行定性判断。另一方面，通过建立时序合成孔径雷达影像灰度、温湿度等变量与铁塔覆冰厚度关系的第二模型，对铁塔覆冰厚度进行定量估计。以解决在云雾覆盖时间长时人员难以到达地区铁塔覆冰监测的问题。

技术领域

本申请涉及高压输电线路技术领域，尤其涉及一种监测铁塔覆冰的定性分析方法及定量分析方法。

背景技术

我国拥有目前世界上最长的超特高压输电线路，但是随着极端天气灾害事件的频繁发生，广域电网的安全稳定运行受到了较大影响，其中冰雪灾害导致的输电铁塔和线路覆冰对广域电网的危害最大。2008年，我国出现了百年罕见的重大冰雪灾害，强降雪导致的覆冰使得我国南方大部分输电通道区域出现倒塌、断线，使得各地区出现大范围供电中断，给人民的生活造成严重的影响。因此，对输电通道区域冰雪灾害有效监测具有重大意义。

目前，常在输电线路和铁塔上安装温度、湿度等环境传感器，再结合视频，分析输电线路和铁塔覆冰情况的自动化监测设备。但该方法需在被监测输电线路和铁塔上安装监测设备，随着监测对象数量的增加，监测成本将大幅增加。在人员难以到达的地方，监测设备的维护成本也将大幅提高。光学遥感技术的出现为输电线路冰雪灾害监测提供了有效地的方法和手段。但强降雪一般伴随着恶劣的天气，云层覆盖较厚使得光学遥感的应用受到限制，无法实现全方位的灾害监测。

发明内容

本申请提供了一种监测铁塔覆冰的定性分析方法及定量分析方法，以解决在云雾覆盖时间长时人员难以到达地区铁塔覆冰监测的问题。

本申请一方面提供了一种监测铁塔覆冰的定性分析方法，具体包括以下步骤：

获取N幅不同时刻合成孔径雷达影像；

对N幅所述雷达影像进行配准，获得N-1幅干涉图和时序干涉图平均时空基线长度；

根据铁塔位置对配准后的N幅合成孔径雷达影像进行分析，获得铁塔永久散射点的数量；

根据所述平均时空基线长度和所述干涉图的数量对永久散射点的数量建立第一模型；

获取监测时刻合成孔径雷达影像；

对所述监测时刻合成孔径雷达影像进行配准，获得平均时空间基线、合成孔径雷达影像影像个数以及永久散射点的数量n；

将所述平均时空间基线、合成孔径雷达影像影像个数以及永久散射点的数量带入所述第一模型中，得到模型预报永久散射点的数量n'；

若n＜n'且|n＜n'|小于阈值，判定输电铁塔存在覆冰；否则判定输电铁塔不存在覆冰。

可选的，所述根据铁塔位置对配准后的N幅合成孔径雷达影像进行分析步骤中，所述分析包括利用振幅离差指数法结合干涉相位残差法。

可选的，采用下式建立第一模型：

n＝a₀+a₁b_⊥+a₂b_t+a₃N；

其中，n为永久散射点的数量，a₀-a₃模型系数，b_⊥为平均空间基线，b_t为平均时间基线，N为合成孔径雷达影像个数。

另一方面，本申请提供了一种监测铁塔覆冰的定量分析方法，具体包括以下步骤：

获取N幅不同时刻合成孔径雷达影像；

对N幅所述雷达影像进行辐射校正并配准，得到铁塔时序灰度影像；