地面雷达在边坡变形监测中的应用研究

发布时间：2017-09-04 01:14

  本文关键词：地面雷达在边坡变形监测中的应用研究

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【摘要】：近年来,地面雷达作为一种创新技术,具有高空间分辨率、高时间分辨率、实时性、全天候、高安全性等优点,应用领域逐步扩大。在摄影测量与遥感领域,该项技术已成为研究热点,国内外测绘领域的研究者对此关注越来越多。由于地面雷达采用微波作为传播信号,易受到温度、气压、湿度等气象因素的影响,如何消除气象影响,成为地面雷达技术实施高精度观测的关键所在。国内外学者主要用地面雷达进行短时间短距离变形监测研究,本文针对边坡长时间、远距离监测的特点,提出了相应的环境影响校正方案,并研究了地面雷达在边坡长时间远距离连续监测中的可行性。论文首先介绍了常规监测原理、地面雷达监测技术原理,简述了泰森多边形法则和微波折射原理。接着根据技术方案,安置雷达设备和气象数据采集装置,角反射在雷达信噪比图像上呈鲜明的红色,经安置前后的图像对比,识别出所有观测墩的位置；结合泰森多边形法则和微波折射原理,利用角反射器高反射强度、高信噪比和高相关性的特点,提出了用角反射器作为永久散射体和建立气象校正模型两种方式进行环境影响校正。由于常规监测获得的目标点的三维位移,结合空间向量的性质,将常规监测结果投影到雷达视线方向。在此基础上,将地面雷达监测的结果和常规测量结果进行对比分析,分析地面雷达在水电站边坡监测中的可行性。实验安排在糯扎渡电厂,采集糯扎渡电厂边坡连续三个月的监测数据,分析和处理数据同步进行。实验表明,在雷达视线方向,地面雷达技术能得到亚毫米级精度的形变结果,经济效益高于TM30全站仪,能够满足大型水电站边坡长时间实时动态变形监测要求。因此,采用地面雷达设备进行长时间远距离边坡变形监测是可行的,具有高精度、成本低、高安全性等特点。
【关键词】：地面雷达 常规监测 永久散射体技术 气象校正模型 对比分析
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P225.1
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-12
• 第一章 绪论12-18
• 1.1 研究目的和选题意义12-13
• 1.2 国内外研究现状13-15
• 1.3 现阶段存在的主要问题15
• 1.4 论文研究内容与组织结构15-18
• 1.4.1 主要研究内容15-16
• 1.4.2 论文组织结构16-18
• 第二章 原理阐释18-22
• 2.1 常规监测原理18
• 2.2 地面雷达监测技术原理18-20
• 2.3 泰森多边形法原理20
• 2.4 微波折射原理20-21
• 2.5 本章小结21-22
• 第三章 实验方案22-29
• 3.1 仪器设备安装22
• 3.2 观测墩识别22-24
• 3.3 角反射器安置24-25
• 3.4 数据采集25-28
• 3.4.1 常规观测数据采集25-28
• 3.4.2 雷达观测数据采集28
• 3.4.3 监测频率和周期28
• 3.5 本章小结28-29
• 第四章 数据处理29-67
• 4.1 常规监测数据处理29-33
• 4.1.1 水平位移观测数据处理29-30
• 4.1.2 沉降观测数据处理30-31
• 4.1.3 常规测量数据投影变换31-33
• 4.2 地面雷达监测数据处理33-52
• 4.2.1 地面雷达监测数据预处理33
• 4.2.2 环境影响校正33-50
• 4.2.3 多波束雷达监测累积位移50-52
• 4.3 地面雷达监测与常规监测对比分析52-66
• 4.3.1 常规测量与多波束雷达监测累积位移变化量对比分析52-53
• 4.3.2 常规测量与多波束雷达监测数据精度对比分析53-62
• 4.3.3 常规测量与多波束雷达监测经济对比分析62-64
• 4.3.4 多波束雷达监测的优势64-65
• 4.3.5 多波束雷达监测的不足及改善措施65-66
• 4.4 本章小结66-67
• 第五章 结论与展望67-69
• 5.1 研究总结67-68
• 5.2 展望68-69
• 致谢69-70
• 参考文献70-73
• 附录：攻读硕士期间参加的科研工作和发表论文情况73

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本文编号：788469