[发明专利]一种危险区域及时报警的变形监测方法

摘要

本发明公开了一种危险区域及时报警的变形监测方法，涉及大坝、边坡、桥梁、铁路、公路、山坡等变形监测领域。本发明包括以下步骤：S1：设备安装；S2：标记角反射器；S3：获得地基SAR形变量信息和激光扫描仪DEM信息；S4：地基SAR形变量信息及DEM信息中角反射器的坐标提取；S5：统一地基SAR和三维激光扫描仪的坐标系统；S6：地基SAR形变量位移图与三维激光扫描仪DEM图的融合。本发明的目的在于克服现有变形监测方法中较难及时做出危险区域灾害预报的不足，提供了一种危险区域及时报警的变形监测方法，其能够快速、准确的获取地基SAR位移图中形变量较大点对应的实际位置，及时做出危险区域的灾害预报。

主权项

1.一种危险区域及时报警的变形监测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：设备安装；S2：标记角反射器；S3：获得形变量信息和DEM信息；S4：形变量信息及DEM信息中角反射器的坐标提取；S4中：在形变量信息中，提取出监测区域内每个角反射器在对应坐标系下的坐标，记为S(x_sⁱ,y_sⁱ)，i＝1,2,3,...,N,N为监测区域内布设的角反射器个数；在DEM信息中，提取出监测区域内每个角反射器在对应坐标系下的坐标，记为为监测区域内布设的角反射器个数；S5：统一地基SAR和三维激光扫描仪的坐标系统；S5中：分别将坐标S(x_sⁱ,y_sⁱ)、与GPS接收机测量出的角反射器真实坐标进行一一对应，通过以上一一对应的关系，分别得到地基SAR、三维激光扫描仪的自身坐标系统与真实坐标系统之间的转换关系，进而分别通过上述转换关系将地基SAR、三维激光扫描仪的自身坐标系统统一到真实坐标系统中；S5中：在x方向上和y方向上分别设定一个范围阈值，在三维激光扫描仪监测区域的点云数据中寻找与地基SAR采集监测区域数据的二维坐标(x,y)最接近的点，此时该最接近的点在所述点云数据中的z坐标即为SAR采集监测区域数据的二维坐标(x,y)对应的z坐标；具体采用以下方法：待转换坐标点记为(x_j,y_j)，j为地基SAR测量点的总数；利用待转换坐标点(x_j,y_j)与地基SAR的距离是一个定值的条件，准确找出(x_j,y_j)对应的z值，具体如下：雷达回波二维数据包括距离维信息和方位维信息，(x_j,y_j)与地基SAR的距离通过雷达回波二维数据中的距离维信息结合雷达距离分辨率获得，记为r_j＝B_j*Δr，其中，B_j为(x_j,y_j)点对应的地基SAR回波距离门，Δr为地基SAR对应的距离分辨率；利用GPS测得地基SAR仪器中心坐标为(x_s⁰,y_s⁰,z_s⁰)，分别计算出(x_s⁰,y_s⁰,z_s⁰)与(x_j,y_j,z₁)、(x_j,y_j,z₂)、(x_j,y_j,z₃)…的距离为r₁、r₂、r₃…，然后分别比较r_j与r₁、r₂、r₃…的距离，最终选出与r_j最接近的距离值对应的三维坐标，该选出的三维坐标的Z值就是待转换坐标点(x_j,y_j)对应的z值，这样就获得了地基SAR数据对应的三维坐标；S6：SAR位移图与三维激光扫描仪DEM图的融合。