【技术实现步骤摘要】
本申请涉及港口工程，尤其涉及一种码头堆场形变监测方法、系统、设备及可读介质。
技术介绍
1、无人化码头堆场是在传统码头的基础上进行改造，实现数字化转型、全自动化升级，可以加速港口行业安全、效率、体验的全面提升，是未来发展的主要水工建筑物和智慧交通愿景。码头堆场在建设和运营的过程中通常会发生位移和沉降，在没有人工巡视和定期定点监测的情况下，如果超出规定范围，容易发生安全隐患，降低运营效率，影响正常使用。变形监测项目被列为码头轨道形变监测的首选监测项目，无人化码头堆场的形变监测通过各种仪器设备对导流堤、码头以及堆场轨道路基进行监测，直接有效地反映出码头堆场的运行状况，判断出码头堆场是否处于安全状态，保证水运工程的规划、设计、施工、运行和船舶的安全航行。
2、目前无人化码头堆场形变监测方法主要为地面水准观测，通过基准网的布置和形变点的布设来进行形变观测，地面水准观测存在以下缺点：观测条件苛刻、效率低，每次测量需要现场作业，过程繁琐，需进行仪器校准、根据观测路线和视距进行改正计算等相关操作，并综合考虑外界对观测条件的影响来选择适合的观测环境，每次观测基于单个点位，点位密度不足，无法全方位地了解码头堆场的真实形变特征；人力耗费大，每一次的形变观测都需要工作人员现场勘测，且观测人员需要固定，观测成本较高，不利于推广；观测精度不高，不同的地面水准观测方法精度不同，传统的测量仪器不具备高精度特性。因此，如何扩大码头堆场形变监测范围、降低码头堆场形变监测的成本以及提高形变监测的精度是目前业界亟待解决的重要课题。
3、由于码
技术实现思路
1、本申请的一个目的是提供一种码头堆场形变监测方法、系统、设备及可读介质，可以通过结合insar与视频设备数据提供高时空分辨率和精确的形变结果，不存在所述监测效率低和精度低的技术问题。
2、为实现上述目的，本申请的一些实施例提供了一种码头堆场形变监测方法，所述方法包括：通过insar技术采集码头堆场区域形变数据，得到高空间形变数据；通过视频监测采集码头堆场区域形变数据，得到高时间形变数据；将所述高空间形变数据与所述高时间形变数据在时空维度上融合，统一坐标系框架；根据在统一的坐标系框架下的所述高空间形变数据与所述高时间形变数据，建立时空融合模型；根据所述时空融合模型对所述高空间形变数据和高时间形变数据进行处理，得到融合insar和视频监测的形变数据。
3、进一步地，所述得到高空间形变数据包括：收集sar卫星数据，确定时间和空间基线，根据所述sar(synthetic aperture radar，合成孔径雷达)卫星数据选取控制点进行图像配准，并对图像数据进行相对纠正；根据处理后的图像数据以生成psi干涉图和sbas干涉图，将所述psi干涉图和sbas干涉图进行融合后，得到融合干涉图；根据所述融合干涉图提取堆场轨道上的点目标，进行相位解缠后得到相位信息；根据所述sar卫星数据将所述相位信息转化到卫星los的地表形变量，得到所述高空间形变数据。
4、进一步地，所述得到高空间形变数据还包括：通过分析堆场的散射特征和非相干信息，建立时空自适应滤波和相位优化算法；通过所述时空自适应滤波和相位优化算法，对所述融合干涉图的ds和ps点进行自适应加密构网连接；引入结构的语义信息将点目标与结构进行时空关联分析，对所述融合干涉图进行点目标的后验筛选。
5、进一步地，所述得到高时间形变数据包括：通过多个摄像头监测对应的目标物体，得到堆场视频数据；根据所述堆场视频数据，对比不同时间点采集所得的图像，得到堆场轨道的相对形变量；根据所述堆场视频数据，结合预先布置好的基准检查点的定位基准，得到堆场轨道的绝对形变量；根据所述堆场的相对形变量和所述堆场的绝对形变量，拟合得到堆场轨道的整体形变数据；根据所述堆场的整体形变数据结合视频监测的时间维度，得到高时间形变数据。
6、进一步地，所述得到高时间形变数据还包括：对所述堆场视频数据进行图像预处理，所述图像预处理包括图像灰度化、傅里叶变换和滤波降噪；对所述堆场视频数据进行边界提取和识别，并对比不同时间点采集所得的图像，得到堆场轨道的相对形变量。
7、进一步地，所述统一坐标系框架包括：将所述高时间形变数据中地面垂直方向的位移形变量转换为沿insar视线方向的形变量，根据预先设定好的粗差阈值对转换好的高时间形变数据进行筛选；根据转换好的高时间形变数据，利用视频监测中设置的基准点和参考点对所述高空间形变数据进行处理，将高空间形变数据中的相对形变量转化为绝对形变量。
8、进一步地，所述建立时空融合模型包括：在所述统一坐标系框架下，根据所述高时间形变数据和所述高空间形变数据建立stre(spatio-temporal random effects mode，时空随机效应)模型，进行时空上的插值处理并去除确定性的空间趋势；计算所述stre模型的模型参数、状态向量和空间基的尺度变化，根据所述模型参数、状态向量和空间基的尺度变化对所述stre模型进行迭代更新。
9、本申请的一些实施例还提供了一种码头堆场形变监测系统，所述系统包括：insar数据采集模块，所述insar数据采集模块用于通过insar技术采集码头堆场区域形变数据，得到高空间形变数据；视频监测模块，所述视频监测模块用于通过视频监测采集码头堆场区域形变数据，得到高时间形变数据；形变时空融合模块，所述形变时空融合模块用于将所述高空间形变数据与所述高时间形变数据在时空维度上融合，统一坐标系框架；根据在统一的坐标系框架下的所述高空间形变数据与所述高时间形变数据，建立时空融合模型；根据所述时空融合模型对所述高空间形变数据和高时间形变数据进行处理，得到融合insar和视频监测的形变数据。
10、本申请的一些实施例还提供了一种码头堆场形变监测设备，所述设备包括：一个或多个处理器；以及存储有计算机程序指令的存储器，所述计算机程序指令在被执行时使所述处理器执行如上所述的方法。
11、本申请的一些实施例还提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令可被处理器执行以实现所述的码头堆场形变监测方法。
12、相较于现有技术，本申请实施例提供的方案中，码头堆场形变监测方法通过开展时空连续高精度视频形变监测，结合传统摄影测量技术与现代视频信号，降低了码头堆场形变监测的成本，提高了形变监测的精度和形变数据的时间分辨率；采用insar时间序列导流堤、码头及堆场形变测量技术，通过本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种码头堆场形变监测方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述监测方法，其特征在于，所述得到高空间形变数据包括：
3.根据权利要求2所述监测方法，其特征在于，所述得到高空间形变数据还包括：
4.根据权利要求1所述监测方法，其特征在于，所述得到高时间形变数据包括：
5.根据权利要求4所述监测方法，其特征在于，所述得到高时间形变数据还包括：
6.根据权利要求1-5任意一项所述监测方法，其特征在于，所述统一坐标系框架包括：
7.根据权利要求6任意一项所述监测方法，其特征在于，所述建立时空融合模型包括：
8.一种码头堆场形变监测系统，其特征在于，所述系统包括：
9.一种码头堆场形变监测设备，其特征在于，所述设备包括：
10.一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令可被处理器执行以实现如权利要求1-7任意一项所述的方法。
【技术特征摘要】
1.一种码头堆场形变监测方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述监测方法，其特征在于，所述得到高空间形变数据包括：
3.根据权利要求2所述监测方法，其特征在于，所述得到高空间形变数据还包括：
4.根据权利要求1所述监测方法，其特征在于，所述得到高时间形变数据包括：
5.根据权利要求4所述监测方法，其特征在于，所述得到高时间形变数据还包括：
6.根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：贺明，李刚，谢酬，孙一帆，
申请(专利权)人：遥聚信息服务上海有限公司，
类型：发明
国别省市：
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