一种基于PSInSAR技术的道路破损评估方法技术

技术编号:28620232 阅读:33 留言:0更新日期:2021-05-28 16:15
本发明专利技术公开了一种基于PSInSAR技术的道路破损评估方法,能够高效率、高质量监测道路,并根据PS值计算道路下沉、曲率变形值,对道路分类进行评估;避免了耗费大量的人力物力,本发明专利技术借助雷达卫星,通过多次重复对目标区域的测量,能够获取到道路精细、微小的形变,In SAR监测精度能够达到mm级,可以达到长距离、大范围的交通设施沉降监测的需求;卫星监测的范围广,整幅影像能够覆盖整个城区;速度快,人为干预少,本发明专利技术只需前期极少量人为干预,针对目标检测区域,能够快捷、高效、精准的实时出具道路风险评估报告。

【技术实现步骤摘要】
一种基于PSInSAR技术的道路破损评估方法
本专利技术涉及合成孔径雷达干涉
,特别是一种基于PSInSAR技术的道路破损评估方法。
技术介绍
路面破损检测评估是道路养护的主要内容之一,随着我国社会经济的的快速发展,如此众多的汽车数量以及大幅增加的道路,对我国道路的维护管理是一种挑战。众所周知,由于沉降原因多数道路路面在使用过程中经常发生各式各样的破损,破损不仅影响路面的结构性能和结构承载力,也会影响路面的使用寿命。引起道路破损的因素很多,包括自然因素和建筑开发建设过程中人为因素。道路的工程地质条件、水文地质条件、土壤的物理性质、大气温度与地下水的季节性和周期性变化,及外部荷载是引起道路沉降的主要原因。因此,为了能够及时的提供舒适、安全、快捷的高水平道路服务,并且加强道路的通行安全和提髙通行效率,需要积极研发高效、实用的公路检测方法及评估模型,现在以及未来都有着广阔的应用前景。对道路路面损坏状况进行评价是一项系统、复杂的数据处理及评估分析工作。评价方法的确定,既需要对目标路面进行实时监测,对道路受损的类型和严重程度进行分类,再建立本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于PSInSAR技术的道路破损评估方法,其特征在于,包括以下步骤:/nS1、挑选目标道路所在区域的若干个不同时间即t

【技术特征摘要】
1.一种基于PSInSAR技术的道路破损评估方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、挑选目标道路所在区域的若干个不同时间即t1,t2,…,tn序列的SAR影像;
S2、通过永久散射体合成孔径雷达干涉测量技术PSInSAR对获得目标道路所在区域内SAR影像进行数据处理,获取所需要的目标道路的PS点;
S3、利用PS点的三维的坐标位置信息,对目标道路所在区域进行空间分等级的两次估计,并剔除奇异值较大的PS点;通过聚类后PS点的分布和数量信息判别目标道路所在区域内的目标道路的类型;利用道路矢量框对目标道路上的PS点进行框选,记录分类后目标道路中PS点的数量;再对该道路上的PS点高程进行聚类分析,剔除错误点,获取目标道路所在区域的地面高程;
S4、根据对SAR影像数据处理过后的信息,计算出目标道路的下沉值、目标道路的PS点的线性形变速率,来推断出目标道路的破损情况;
S5、对道路按不同类型及距离分段进行分析,根据步骤S4中目标道路的下沉值及目标道路的PS点的线性形变速率计算道路的形变情况,获取道路关键点的沉降曲线,挖掘时序沉降信息,线性形变速率以毫米每年的形式表示,负值代表下沉,正值代表抬升,并根据目标道路的PS点的线性形变速率按走向分别求取相邻目标道路的PS点的倾斜、n号点的曲率、n号点的水平变形值,根据现有公路和高速公路的允许地表变形值的规定值分段对目标道路的破损程度情况进行分析评价,如果超过规定值则需要去实地对道路进行整修。


2.根据权利要求1所述的基于PSInSAR技术的道路破损评估方法,其特征在于:所述步骤S2具体包括:
S21、通过永久散射体合成孔径雷达干涉测量技术PSInSAR对获得目标道路所在区域内SAR影像进行主影像选取与配准、产生差分干涉图、PS点的选取、参数估计与相位解缠、去除大气相位,生成InSAR信息的数据库;
S22、对目标道路所覆盖区域的SAR影像集的相位和幅度信息进行统计并作分析,选取目标道路所在区域内强度稳定的PS点作为监测点,并在每个PS监测点上建立相位模型,通过多幅干涉图的相位值来反演毫米级的地表形变场。


3.根据权利要求1所述的基于PSInSAR技术的道路破损评估方法,其特征在于:所述步骤S3中对目标道路所在区域进行空间分等级的两次估计包括:
第一次估计:计算出目标道路所在区域的PS数据后,输入初始一级子区域边长大小,划分出适合的一级子区域,在每个一级子区域内统计PS点的高程分布,统计结果会出现多个极大值点,选择数量占比超过阈值的前三个高程区间,这三个区间中值的最小值作为该一级子区域的估计高程,结合相关阈...

【专利技术属性】
技术研发人员:王力杨帆巩世彬曹凯邵阳桓鹏苏俊明胡晋赵培富杨光瑞赵亚歌任锡兵张强武磊张鹏徐静宇陈梓萌孙彩霞李岩吉长东任东风张恒璟赵瑞山徐佳李民族杨惠斌张小康肖辉瓒王建敏姜新宇彭晏飞訾玲玲
申请(专利权)人:山西汾河焦煤股份有限公司三交河煤矿辽宁工程技术大学
类型:发明
国别省市:山西;14

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