【技术实现步骤摘要】
一种利用时序InSAR技术监测软土地基形变的监测方法
[0001]本专利技术涉及软土地基地表形变监测及变形预计领域，特别地，涉及泊松曲线的利用时序InSAR技术监测软土地基形变的监测方法。
技术介绍
[0002]由于软土具有天然含水量大、压缩性高、强度低、结构差等特性，软土地基更易发生沉降，导致变形失稳，其稳定性控制已成为公路路基工程中遇到的主要技术难题。开展软土地基工后长期沉降监测，对防治公路变形失稳，预防安全事故的发生，保证公路工程建设质量具有重要的工程意义。传统的地面沉降监测方法主要有水准测量、GPS测量等，尽管这些监测手段精度较高，但是其低空间分辨率、造价昂贵、且需要监测人员定期到监测现场的缺陷限制了其在公路形变监测中的应用。差分雷达干涉测量技术(Differential Interferometric Synthetic Aperture Radar，D
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InSAR)虽可弥补传统测量手段的不足，但因其众所周知的时空失相关和大气延迟相位的影响却严重影响了其形变监测的精度。MT
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种利用时序InSAR技术监测软土地基形变的监测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、基于高相干点的时序InSAR差分干涉图生成，具体是：利用时间序列InSAR技术获取软土地基解缠后的差分干涉相位图，并利用三重阈值法选取高相干点；步骤二、构建InSAR干涉相位与泊松曲线的时间序列函数模型；步骤三、软土InSAR形变模型参数估计，具体是：先利用遗传算法估计软土InSAR形变模型参数的初始值，再利用正则化牛顿迭代算法对遗传算法得到的软土InSAR形变模型参数进行优化；步骤四、基于泊松曲线的软土InSAR形变模型参数的时序形变估计，具体是：估计InSAR影像干涉时段内的软土地基时序形变。2.根据权利要求1所述的监测方法，其特征在于，步骤一包括如下步骤：步骤1.1、对M+1幅SAR数据进行干涉组合、超级主影像选取、时空基线估计与阈值设定、影像配准及重采样，生成干涉图和相干图；M≥1；步骤1.2、对步骤1.1中干涉图进行去轨道、平地相位和地形相位处理，生成差分干涉图，去除了轨道误差、平地和地形相位的差分干涉图生成；步骤1.3、对步骤1.2中的差分干涉图进行相位解缠，得到解缠后的差分干涉图；步骤1.4、利用步骤1.1中生成的相干图和步骤1.3获得的解缠后的差分干涉图进行高相干点提取，生成基于高相干点目标的时序差分干涉相位矩阵。3.根据权利要求1所述的监测方法，其特征在于，步骤二具体是：步骤2.1、构建InSAR干涉相位与软土形变参数的函数关系模型：泊松曲线的形式为表达式1)：式中：W(t)为软土路基表面在t时刻的垂直向沉降值；W0为地表的最大沉降值；a和b为模型的形状参数，其中参数a越大，地表点的起始下沉时间越长，达到最大下沉值的时间也越久；参数b越大，地表点下沉速度越快，曲线形状之间差异也越大；忽略水平移动的影响，将InSAR监测的LOS向形变转换为垂直向的时间序列沉降，即则表达式1)写为表达式2)：其中：θ为雷达入射角；d
LOS
(t)为t时刻LOS向形变值；将传统线性模型的低通形变分量改写为线性形变分量和泊松曲线分量的组合，得到表达式3)：其中：φ为时序InSAR得到的差分干涉相位；λ为信号的中心波长，t
B
为B时刻相对于起始
时刻的时间，t
A
为A时刻相对于起始时刻的时间；v为线性速率，Δh为高程改正，B
⊥
为垂直基线长度；R和θ分别为传感器到目标的距离和雷达入射角；残余相位由噪声相位、大气延迟相位和高频形变相位组成。4.根据权利要求3所述的监测方法，其特征在于，步骤三包括以下步骤：步骤3.1、利用遗传算法估计软土InSAR形变模型参数的初始值，包括以下步骤：步骤3.1.1、根据残差最小原则，建立适应度函数f：残差表示为表达式4)：步骤3.1.2、产生初始种群，具体是：根据种群规模随机产生初始...
【专利技术属性】
技术研发人员：邢学敏，朱凌杰，张腾飞，黄丽，张济航，
申请(专利权)人：长沙理工大学，
类型：发明
国别省市：
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