城市地下施工變形監(jiān)測(cè)中現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)的研究與應(yīng)用

四川水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院 四川 成都 611231

大型地下工程建設(shè)離不開科學(xué)合理監(jiān)測(cè)流程與數(shù)據(jù)分析流程的支持,從而為形變治理措施提供建設(shè)性意見；對(duì)此,應(yīng)用測(cè)繪技術(shù)展開合理監(jiān)測(cè)意義重大。PS－INSAR(永久散射體合成孔徑雷達(dá)干涉測(cè)量 技術(shù))技術(shù)主要用于測(cè)量K＋1幅SAR單視復(fù)數(shù)影響數(shù)據(jù),在敷設(shè)定標(biāo)與PS探測(cè)等測(cè)量工作基礎(chǔ)上,利用DEM展開差分處理獲得反映地表變形的相關(guān)數(shù)據(jù),為變形治理方案制定提供了價(jià)值參照。

一、制定測(cè)繪技術(shù)流程

PS－INSAR技術(shù)應(yīng)用要求較大,需要有可操作性的監(jiān)測(cè)技術(shù)作業(yè)流程支持,確保監(jiān)測(cè)工作有序科學(xué)展開。監(jiān)測(cè)工作結(jié)束后需加強(qiáng)分析監(jiān)測(cè)結(jié)果,比對(duì)同期水準(zhǔn)監(jiān)測(cè)結(jié)果資料,并通過調(diào)查等方式驗(yàn)證監(jiān)測(cè)結(jié)果,最終確保監(jiān)測(cè)結(jié)果的真實(shí)完整性。再利用PS－INSAR技術(shù)處理監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),以生成沉降監(jiān)測(cè)報(bào)告,從而為施工提供數(shù)據(jù)依據(jù)。PS－INSAR技術(shù)流程分為三大部分,一是SAR原始數(shù)據(jù)成像處理。二是差分干涉處理,包括選擇公共主影像、剪裁研究區(qū)范圍、SAR影像配準(zhǔn)等,被差分干涉處理為相位圖、相干圖與幅度圖。三是PS－INSAR處理,包括選取PS候選點(diǎn)、篩選PS點(diǎn)、提取PS點(diǎn)相位、DEM誤差糾正、相位解纏、大氣效應(yīng)估算去除與地表形變等。

1.1 識(shí)別監(jiān)測(cè)點(diǎn) 從PS－INSAR時(shí)序分析工作入手分析,通常從SAR影像中選擇相位穩(wěn)定、散射性較強(qiáng)的像元,按照一定規(guī)則展開后續(xù)時(shí)序形變反演。在區(qū)域地表監(jiān)測(cè)工作中,可能會(huì)出現(xiàn)失相關(guān)現(xiàn)象；對(duì)此,面對(duì)部分失相關(guān)或完全失相關(guān)的情況,在SAR影像上如何準(zhǔn)確識(shí)別監(jiān)測(cè)點(diǎn),就成為了技術(shù)時(shí)序分析工作落實(shí)的重要影響要素[1]。

1.2 選擇監(jiān)測(cè)點(diǎn) 在PS－INSAR時(shí)序監(jiān)測(cè)工作中,首先要確保高探測(cè)率,即最大程度提取高相干點(diǎn)監(jiān)測(cè)目標(biāo)。其次應(yīng)當(dāng)減少不穩(wěn)定點(diǎn)的選取；對(duì)此,應(yīng)當(dāng)謹(jǐn)慎選擇高相干點(diǎn)目標(biāo),以確保其滿足密度與可靠性兩點(diǎn)要求。

1.3 分析誤差 在PS－INSAR監(jiān)測(cè)中難免會(huì)出現(xiàn)地形誤差與軌道誤差等,尤其是系統(tǒng)熱噪音的問題,直接影響變形信息精確度；對(duì)此,應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)誤差分析,確保信息真實(shí)有效性。

1.4 處理監(jiān)測(cè)結(jié)果 通常情況下,可利用擬穩(wěn)平差法或CR技術(shù)處理PS－INSAR技術(shù)監(jiān)測(cè)的相對(duì)形變監(jiān)測(cè)結(jié)果。在其基礎(chǔ)上,根據(jù)沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)情況研究形變基準(zhǔn),確保參數(shù)信息的精準(zhǔn)性。

1.5 區(qū)域地表形變監(jiān)測(cè) 加大多時(shí)相遙感數(shù)據(jù)與水文地質(zhì)、多時(shí)相地形資料等的整理分析力度,獲得準(zhǔn)確SAR數(shù)據(jù)后,利用數(shù)據(jù)平臺(tái)處理PSINSAR數(shù)據(jù)信息,以獲取真實(shí)完整的區(qū)域內(nèi)地面沉降監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。通過分析監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)能夠了解其變形的時(shí)空發(fā)育規(guī)律,實(shí)地調(diào)查驗(yàn)證后對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果精度進(jìn)行全方位評(píng)價(jià),進(jìn)一步補(bǔ)充沉降機(jī)理并說明沉降原因。

二、水準(zhǔn)測(cè)量?jī)?nèi)容分析

2.1 分析監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù) 針對(duì)于工程本身的監(jiān)測(cè),監(jiān)測(cè)范圍應(yīng)當(dāng)是基坑開挖的2倍左右。根據(jù)周邊建筑情況合理布置監(jiān)測(cè)點(diǎn),每棟房屋監(jiān)測(cè)點(diǎn)需布設(shè)6－7個(gè)。人力資源與時(shí)間等成本隨著水準(zhǔn)工作量的增大而增加；對(duì)此,應(yīng)當(dāng)合理控制監(jiān)測(cè)范圍。

2.2 分析重點(diǎn)監(jiān)測(cè)區(qū)域 單純的點(diǎn)測(cè)量能夠明確項(xiàng)目建設(shè)中需要監(jiān)測(cè)的區(qū)域與布設(shè)點(diǎn)區(qū)域,針對(duì)于未布設(shè)的區(qū)域無法展開有效監(jiān)測(cè),只能根據(jù)主觀經(jīng)驗(yàn)施加防范,不僅會(huì)增加工程量,也會(huì)增加工作漏洞隱患。

2.3 分析高程控制點(diǎn)不穩(wěn)定性 基坑降水是基坑工程建設(shè)比必不可少的環(huán)節(jié),當(dāng)降水期間影響超過監(jiān)測(cè)范圍,會(huì)增加施工安全質(zhì)量隱患。對(duì)此在降水措施實(shí)施前,應(yīng)當(dāng)加大前三期高程控制網(wǎng)水準(zhǔn)數(shù)據(jù)的分析力度,了解區(qū)域內(nèi)控制點(diǎn)的不穩(wěn)定性狀態(tài)與程度。在其基礎(chǔ)上,嚴(yán)格按照規(guī)范選擇前三期高程控 制網(wǎng)點(diǎn)與觀測(cè),要求控制網(wǎng)點(diǎn)與基坑開挖保持一定距離?？刂泣c(diǎn)越不穩(wěn)定,地裂縫發(fā)生率越大,降水措施展開的安全隱患較大,甚至?xí)B帶周邊地裂縫放大地裂縫活動(dòng)的聯(lián)合效應(yīng)；對(duì)此,應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格圍繞高程控制點(diǎn)不穩(wěn)定性分析結(jié)果采取有效措施處理,盡可能地避免地雷鋒影響。

總結(jié)

利用現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)能夠獲取地面沉降變形監(jiān)測(cè)結(jié)果,通過分析監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)能夠得到變形的時(shí)空發(fā)育規(guī)律,對(duì)沉降機(jī)理解釋與治理方案制定有著現(xiàn)實(shí)意義。本文主要對(duì)PS－InSAR技術(shù)的監(jiān)測(cè)過程與數(shù)據(jù)處理步驟展開了分析,以獲得真實(shí)完整的變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。