[发明专利]一种城市地面变形灾害早期识别的方法

说明书

本发明公开了一种城市地面变形灾害早期识别的方法，属于城市地面形变监测技术领域。步骤一：基于遥感技术的区域普查：对雷达遥感或光学遥感获取的城市地表的数据进行分析，对城市地表形变的隐患区进行初步判识，确定潜在形变区域；步骤二：基于无人机摄影测量技术的潜在形变区详查：以固定翼、旋翼无人机为载体，通过摄影测量技术对步骤一中识别的地表形变的潜在危险区进行监测，并结合地面监测站进行数据校核和验证；步骤三：现场核查：针对通过步骤一和步骤二的技术手段划定的潜在地质灾害隐患点，组织人员进行逐点核查，核查地的地面裂缝宽度大于10mm且处于持续发展或者沉降垂直位移大于30mm且处于持续发展，将其确定为隐患点区域并持续关注。

技术领域

本发明涉及城市地面形变监测技术领域，更具体的说是涉及一种城市地面变形灾害早期识别的方法。

背景技术

部分学者在地灾早期识别应用方面做了大量的研究工作，并取得了一定的成果。巨袁臻基于无人机摄影测量技术，利用差分模型，通过多期数据处理对比，实现对黑方台黄土滑坡的早期识别；褚宏亮利用三维激光扫描技术，对重庆南川金佛山颤子岩危岩体、抚顺西露天矿南邦滑坡等灾害进行了研究，总结一套基于三维激光扫描技术的地灾调查、监测、早期识别方法；何朝阳等利用InSAR技术对杂谷脑河左岸3处地灾点进行了识别，并通过地表位移监测，验证了识别结果；李勋等基于DEM和遥感影像，应用定量地貌学原理及方法，实现了对天水市周边黄土滑坡的识别。但针对城市化建设过程中地面变形灾害早期识别方法，却少有应用案例。

随着社会经济发展，城镇化进程加快，大量的人类工程活动在不间断地开展，与此同时，由人类工程活动诱发的城市地面变形灾害，包括地面沉降、地面塌陷和地面裂缝等，发生频率也越来越高。根据相关数据统计，目前国内发生地面沉降活动的城市达70余个，明显成灾有30余个。这些沉降城市有的孤立存在，有的密集成群或连续相连，形成广阔地面沉降区域或沉降带，严重危害着公共安全，社会影响恶劣。

发明内容

本发明旨在提出一种城市地面变形灾害早期识别的方法，在区域尺度上对城市的地表形变的潜在危险区进行早期识别，并进行实地核实验证，将城市地面变形灾害控制在一定风险范围内。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种城市地面变形灾害早期识别的方法，包括以下步骤：

步骤一：基于遥感技术的区域普查：对雷达遥感或光学遥感获取的城市地表的数据进行分析，对城市地表形变的隐患区进行初步判识，确定潜在形变区域；

步骤二：基于无人机摄影测量技术的潜在形变区详查：以固定翼、旋翼无人机为载体，通过摄影测量技术对步骤一中识别的地表形变的潜在危险区进行监测，并结合地面监测站进行数据校核和验证；

步骤三：现场核查：针对通过步骤一和步骤二的技术手段划定的潜在地质灾害隐患点，组织人员进行逐点核查，核查地的地面裂缝宽度大于10mm且处于持续发展或者沉降垂直位移大于30mm且处于持续发展，将其确定为隐患点区域并持续关注。

进一步的，在所述步骤一中，基于雷达遥感确定潜在变形区域的具体方式如下：

基于InSAR技术的区域地表形变的监测与识别：针对城区内建筑密集，地面硬目标明显且分布广泛的地物，基于Sentinel、TerraSAR-X、COSMO-SkyMed等SAR数据采用PS-InSAR或SBAS-InSAR技术进行区域大范围时序分析，提取累积形变量较大或平均形变速率较大的值域，从而获取潜在地面变形灾害的隐患区域。

进一步的，所述PS-InSAR的技术方法的具体方式如下：

对K+1幅SAR单视复数影像，经配准、辐射定标、PS探测和干涉处理，并借助已知DEM进行差分干涉处理，得到K幅干涉和差分干涉图、H个PS点以及各PS点在各差分干涉图中的差分干涉相位集；