2019年InSAR助力智慧城市建设.pdf

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1、InSAR技术服务城市安全监测目 录CONTENTS01020304背景概述技术介绍应用场景典型案例平台产品05背景概述01背景概述 随着社会经济的高速发展，中国城市的灾害风险不断加大。近年来，全国范围内城市自然灾害和突发事件频发，使得城市灾害治理受到各级政府的广泛关注。我国城市灾害监测与治理能力的建设和发展取得了一定的成效，但城市级的灾害防范是一个系统工程，仍然面临着诸多挑战。地质灾害房屋倒塌房屋倾斜高架桥裂缝大厦地陷地面塌陷边坡风险背景概述类别年限民用建筑设计通则标准普通建、构筑物：50 年中国30 年（不达标）美国74 年英国132 年墙体开裂地基基础下沉接吻楼建筑的安全隐患会导致巨大的

2、 生命财产损失 资源浪费 环境危害建筑安全的关键问题：地基沉降和不均匀沉降背景概述建筑安全事故 2019年7月,上海南方商城大酒店扩建工地，酒店大楼与小区之间正在开挖一个地下室 7月3日的暴雨让这个正在开挖的地下室基坑发生坍塌，最终导致南方城的多栋居民楼出现沉降现象背景概述中央政策:城市治理成为中国发展的主战场中国过去近40年城市建设高速发展，未来发展的最大机会将转向城市治理1978年年国务院召开第三次全国城市工作会议，启动了世界历史规模最大、速度最快的城市建设进程2015年12月20日时隔37年，“全国城市工作会议”再度召开，第一次升格为“中央城市工作会议”，中央政治局7个常委全部出席，城市

3、工作从“建设”转向“建设”与“管理”两端着力1936561978年2015年中国城市数量背景概述1969年10月1日，北京地铁一期工程赶在新中国成立20周年之时建成通车，北京成为中国第一个拥有地铁的城市。中国已经成为全球地铁建设最快的国家中国国内各城市建设的地铁总里程近4600公里，10年间翻了4倍。国内已有33座城市开通地铁，13座城市地铁里程超100公里，12座城市地铁客流量达100万人次以上。由于地下空间开挖对岩土土体的影响，建筑物的增高、荷载的不断增加，在地基基础与上部结构共同作用下，建筑物可能发生不均匀沉降，其后果轻者将使建筑物产生倾斜或裂缝，影响正常使用寿命，重者将危及建筑物的安全

4、。为保证建筑物正常安全使用，应当采用技术手段来动态掌握建筑物形变情况，以实现对建筑物的安全鉴定。不仅为政府部门管理建筑物提供基础依据，同时也可为建筑物灾害的预测预报提供数据支撑。中国地铁的发展19902020地铁高速建设引入的问题和新技术应用的机遇背景概述常规形变监测方法各种形变测量技术 接触式测量代表技术：水准仪、全站仪、GPS测量和无线传感器网络技术优点：测量精度高缺点：只能测量点状目标，存在空间盲区 传统非接触式测量代表技术：近景摄影测量、激光扫描技术优点：能够对小范围场景进行全覆盖观测缺点：受天气影响严重，难以对城市大区域进行全面监测以上各项术都存在各自缺陷难以实现对城市沉降监测的全部

5、需求！全站仪全站仪三维激光扫描仪三维激光扫描仪02技术介绍雷达卫星介绍可工作于全天时全天候条件 传感器主动发射并接收信号幅度:地面散射强度相位:传感器到目标的距离合成孔径雷达(SAR)关键技术InSAR=Interferometry Synthetic Aperture Radar（合成孔径雷达干涉测量技术）T1.T2.TnRnRnR1PSno dataR2R12.两次观测期间的移动变形量来测量地面形变 雷达重复观测期间目标发生移动 单次观测，通过分析地面目标的反射信号，准确地测量卫星和地面目标之间的距离 卫星通过同一片区域，重复进行观测02time稳定的地面测量点最少 25幅图像201620

6、172018时间序列多期历史数据形变时间序列InSAR地表形变数据库 速率：测点的平均形变速率（毫米量级）曲线：测点时间演化分析（3年）知识曲线 位置：点云的地理坐标、高程 精度：可达2mm/yr 密度：可达2万个/平方公里(高分辨卫星)InSAR形变测量产品InSAR技术特点InSAR技术的特点结合人工智能、超算、云计算等新兴科技手段，近几年，InSAR技术迅速在灾害普查、风险防控、应急响应、风险评估、城市治理和智慧城市等领域得到深度应用。1、观测不受限不受天气、气候影响，可全天时、全天候观测2、响应速度快以世界响应速度最快的COSMO-SkyMed雷达卫星星座为例，平均每四天可进行一次In