[发明专利]一种基于GBSAR外观监测的300m级高堆石坝材料参数反演方法

摘要

本发明公开了一种基于GBSAR的300m级高堆石坝材料参数反演方法：1.在300m级高堆石坝上游和下游的左右岸分别架设4台便携式地基雷达干涉仪，从四个方位分别获取坝体表面SAR影像；2.对SAR影像进行图像处理，得到四个方位向坝体表面形变。对坝体表面形变进行三维解析，得到坝体表面顺河向、横河向和铅直向的变形值；3.利用三个方向的坝体实测外观变形，采用不同的权重建立目标函数，对300m级高堆石坝堆石体强度变形参数进行反演分析。本发明利用GBSAR获得亚毫米级精度的坝体表面变形数据；在参数反演中考虑堆石体分区和参数随时间演化过程，建立反演目标函数，确保300m级高堆石坝堆石体参数反演的准确性。

主权项

1.一种基于GBSAR外观监测的300m级高堆石坝材料参数反演方法，其特征在于，其中便携式地基雷达干涉仪简称GBSAR，包括以下步骤：步骤1，在300m级高堆石坝上游和下游的左右岸分别架设4台便携式地基雷达干涉仪，定期对坝体进行扫描观测，从四个方位分别获取坝体表面不同时刻的SAR影像，其中，每个方位均有不同时刻的若干张SAR影像；步骤2，对SAR影像进行图像处理，采用时间序列INSAR处理方法获取坝体同一部位不同时刻下的两张SAR图像为基本处理数据，通过求两幅SAR图像的相位差，获取干涉图像，然后进行相位解缠，从干涉条纹中得到四个方位向坝体表面形变过程线，具体方法为：通过相位解缠，从干涉条纹中可以整理得到坝体表面某一部位某一时间段的形变值；经过多次这样的操作，可以获得坝体表面各个特征点整个过程的形变值，最终将这些形变值进行汇总整理，绘制坝体表面形变过程线；步骤3，对大坝外部形变，具体是是指沿雷达干涉入射方向坝体表面某点的形变，进行三维解析，得到坝体表面顺河向、横河向和铅直向的三维形变量，具体是根据干涉波入射方向与大坝顺河向、水平向、铅直向的夹角，求得三个方向的变形分量，同时根据其他雷达测点所得形变对三维形变进行校准和修正；步骤4，根据不同方向的坝体变形在参数反演中的考虑权重，赋予其不同的权重系数，基于以下公式建立目标函数，采用遗传算法对300m级高堆石坝的堆石体强度变形参数进行反演分析，最终反演得到的数据是能够真实反应坝体力学特性的坝体材料参数；其中，k为监测数据的类别，分为铅直向、顺河向、横河向三种；ω_k为三个方向分别对应的权重；m为反演分析时段总数；n为测点总数；为第i个测点在第j个时段对应的k向位移实测值；为对应的计算值。