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      國內應用案例

      5、國內應用案例

      案例1、金沙江白格滑坡監測

      20181024日和113日,西藏自治區昌都市江達縣和四川省甘孜藏族自治州白玉縣境內同一地區發生兩次山體滑坡,堵塞金沙江干流河道,形成堰塞湖。為監測滑坡后坡體的穩定性,中國地震局地殼應力研究所相關技術人員攜帶GPRI-II便攜式地基雷達干涉儀前往金沙江白格滑坡體進行形變應急監測。

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      測量地點選擇白格滑坡體正對面山頂,從觀測角度看滑坡體整體清晰可見,距離大約8公里,其在監測儀器的測量范圍之內。本次測量采用的連續測量的策略,從124日中午監測到1210日中午,數據采集的時間間隔為10分鐘。

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      通過對124日觀測得到的 61 期數據進行干涉處理和時序分析,得到整個滑坡體的形變時空分布特征。從圖中可以看出 K1塊體內部存在多處變形區域,形變速率最大達到了150 mm/day以上,而 K2,K3則整體形變相對較小。由于儀器監測視角平行于滑坡體,因此本次監測的結果主要是水平向形變。從形變時空分布結果中可以為評估滑坡危險性提供參考。

      案例2、某隧道口滑坡監測

      中國鐵路設計集團有限公司組織,中國地震局地殼應力研究所、中國地質大學(北京)、北京地空軟件技術有限公司聯合參與的某隧道口滑坡監測項目。GPRI-II監測的時間段內(2018101215-201810145時)在隧道口開挖區未監測到明顯的大范圍地表形變,但是在施工作業平臺及施工便道開挖區,存在兩個明顯的形變區域。該區域現場施工的堆積圖,該區域沒做夯實處理,處于不穩定狀態,分別在兩個區域選擇A、B兩個點進行時序分析,形變速率分別為3.33mm/d2.01mm/d。在支護區域選擇CD點進行時序分析,形變速率分別為0.65mm/d0.73mm/d;選擇削坡區域的點E進行分析,形變速率為0.61mm/d。

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      案例3、某公路邊坡滑坡監測

          本項目由自然資源部第一海洋研究所、中國地震局地殼應力研究所、北京地空軟件技術有限公司聯合參與。項目使用GPRI-II便攜式地基雷達干涉儀。通過多根發射和接收Ku波段電磁波,利用各次反射信號的相位變化,測算觀測目標的變化情況。

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      案例4、風力發電機塔形變定點監測

      本項目為自然資源部第一海洋研究所、中國地震局地殼應力研究所、北京地空軟件技術有限公司聯合參與。項目利用 GPRI-II在定點監測固定物體在微小擺動過程中的形變信息監測能力。重點測試對風力發電機塔在轉動以及靜止狀態下塔身的擺動情況。本次實驗重點選擇了4個風車,涉及到的范圍為60米至1350米,見圖3-1. 不同的距離在監測中顯示的信號特征也不一致。4個風車的位置不一致,也可用于測試不同距離上本設備的監測能力。

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      注:風車1距離 60米;風車2距離 460米;風車3距離 890米;風車4距離 1350

      案例5、鸚鵡洲大橋監測

      本項目由武漢大學南極測繪研究中心聯合北京地空軟件技術有限公司完成。項目利用GPRI-II設備對武漢鸚鵡洲大橋進行掃描,掃描方式設置為為定掃,掃描時長為50秒。定掃模式得到的圖像,行方向為時間,列方向為距離,每行時間間隔為0.01秒,每列長度間隔為0.75米。數據處理時,以第一行為參考,則干涉圖和相干性圖如(b)(c)所示。

      (b)(c)給出了鸚鵡洲大橋定掃的干涉和相干圖,其中干涉處理策略為以第一行為參考時刻,其它各行都與第一行共軛相乘。從干涉圖可以明顯看出,時間方向存在明顯條紋。(d)為160.38米處形變,(e)44.5秒時刻的形變。

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                                                      (a)數據采集                                                   (b)干涉圖                              (c)相干性

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                                 (d) 掃描距離160.48米處提取的形變         (e) 時間44.5秒時相對0時刻的形變,其中藍色圓圈位置為失相干區域,此處擬合形變不可靠

      案例6、武漢市綠地中心監測

      本項目由武漢大學南極測繪研究中心聯合北京地空軟件技術有限公司完成。項目利用GPRI-II首先用對綠地中心進行轉掃,掃描參數如表(a)所示,共獲取10景單視復數影像,根據前后景干涉的策略,得到9幅干涉影像。圖(b)所示,為轉掃得到的9景影像前后景干涉解纏結果,圖像坐標為極坐標系,其中行方向為距離方向,觀測距離為200600米,列方向為掃描角度方向(-100°~50°),其中圖像上部為綠地中心頂部的起重機,該起重機在觀測期間有明顯的形變。

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                                                           aGPRI-II轉掃強度圖                               (b) 綠地中心轉掃干涉圖,樓頂起重機有形變

      接著對綠地中心進行定掃,掃描距離為200~600米,定掃時長為240秒。圖(c)(d)為定掃得到的干涉圖和相干圖,行方向為時間方向,列方向為距離方向。從干涉圖中可以看出,綠地中心樓頂位置(起重機)也出現周期性明顯形變。距離575.90米處時間序列形變如圖(d)所示,時間5.28秒形變如圖(e)所示

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