一种基于多源监测数据融合的地表形变监测方法与系统技术方案

技术编号:25435133 阅读:53 留言:0更新日期:2020-08-28 22:24
本发明专利技术提供了一种基于多源监测数据融合的地表形变监测方法与系统,本发明专利技术通过采用以高精度水准沉降数据为主体的集合卡尔曼滤波同化方式,实现采动塌陷区的雷达影像差分面元沉降成果与离散实测水准数据的融合,实现采动区高精度监测,既保留了水准反演值在盆地中心的高精度,又因为融入了D‑InSAR差分数据,更保留了D‑InSAR数据在边界监测的优越性,实现了整个矿区高精度无缝沉陷监测,使得融合的地表沉降变形数据在空间上的过渡性更加吻合实际矿区变形区域。

【技术实现步骤摘要】
一种基于多源监测数据融合的地表形变监测方法与系统
本专利技术涉及地表形变监测
,特别是涉及一种基于多源监测数据融合的地表形变监测方法与系统。
技术介绍
D-InSAR作为一种有效的面状监测技术,能够很好的反应监测区域地表形变信息,但由于受到大气延迟、轨道误差和失相干等多种因素影响,造成其监测结果在沉降量大而快的沉陷盆地附近精度远远的不如水准测量;而水准测量精度虽然较高,但是外业工作量繁重而且一次只能获取有限个离散点的沉降形变数据,难于精准把握沉降变形区域的变形特点和沉降范围。因此,如何将上述两种数据优势进行互补,以达到实现高等级公路的高精度沉降变形监测,是本领域的重要研究方向。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于多源监测数据融合的地表形变监测方法与系统,旨在解决现有技术中单一数据源在地表形变监测中存在精度低以及难于把握变形特点的问题,实现矿区高精度无缝沉陷监测,使得融合的地表沉降变形数据在空间上的过渡性更加吻合实际矿区变形区域。为达到上述技术目的,本专利技术提供了一种基于多源监测数据融合的地表本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于多源监测数据融合的地表形变监测方法,其特征在于,所述方法包括以下操作:/n选取背景场以及观测场数据,以D-InSAR差分沉降量作为背景场,以实测水准离散点沉降量的反演值作为观测场;/n设定背景场误差,对背景场D-InSAR差分沉降值面元数据施加高斯扰动噪声,初始化生成背景场集合;/n根据水准观测值到观测场的状态变量设定观测场误差,根据对观测场数据施加高斯扰动噪声,生成观测场集合;/n根据背景场以及观测场集合求取增益矩阵系数,并根据增益矩阵系数求取融合数据分析场的同化值以及相应的误差协方差,通过同化值对路面沉降变形破坏进行监测。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于多源监测数据融合的地表形变监测方法,其特征在于,所述方法包括以下操作:
选取背景场以及观测场数据,以D-InSAR差分沉降量作为背景场,以实测水准离散点沉降量的反演值作为观测场;
设定背景场误差,对背景场D-InSAR差分沉降值面元数据施加高斯扰动噪声,初始化生成背景场集合;
根据水准观测值到观测场的状态变量设定观测场误差,根据对观测场数据施加高斯扰动噪声,生成观测场集合;
根据背景场以及观测场集合求取增益矩阵系数,并根据增益矩阵系数求取融合数据分析场的同化值以及相应的误差协方差,通过同化值对路面沉降变形破坏进行监测。


2.根据权利要求1所述的一种基于多源监测数据融合的地表形变监测方法,其特征在于,所述背景场集合为:
Xb=M(x)+w,w~N(0,W)
Xb为数据背景场状态量,x为D-InSAR差分面元数据沉降量,M取值为1,w是数学期望为0、方差为W的高斯噪声,W为背景场误差协方差。


3.根据权利要求1所述的一种基于多源监测数据融合的地表形变监测方法,其特征在于,所述观测场集合为:
Y0=H(y)+v,v~N(0,R)
Y0为观测场,y为反演值,H为观测算子,由于试验中观测数据即为地表沉降值,则观测算子H为1,R为观测误差协方差,v为数学期望为0、方差为R的高斯噪声。


4.根据权利要求1所述的一种基于多源监测数据融合的地表形变监测方法,其特征在于,所述增益矩阵系数计算公式如下:



其中,Db表示样本数据的背景场误差方差,其计算公式如下:




为背景场状态变量集合中第i个样本数据的预报值,为的平均值:





5.根据权利要求1所述的一种基于多源监测数据融合的地表形变监测方法,其特征在于,所述融合数据分析场的同化值以及相应的误差协方差的计算公式如下:







为背景场状态变量集合中第i个样本数据的同化值,为相应的误差协方差,为的平均值:





6.一种基于...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵斌臣
申请(专利权)人:山东交通学院
类型:发明
国别省市:山东;37

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1