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专利号: 202110614041X
申请人: 西南交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于滑坡形变信息和气象数据的SAR滑坡预警方法,其特征在于,包括以下步骤:

S1、计算历史滑坡发生的次数与滑坡发生前时序降雨量之间的相关系数,确定有效降雨量引发滑坡的降雨量阈值;

S2、根据时序有效降雨量与时序形变数据之间的相关系数对步骤S1中获取的降雨量阈值进行矫正;

S3、利用降雨量阈值和区域降雨量信息进行滑坡初预警;

S4、获取初预警区域的时序形变数据;

S5、根据滑坡发生次数与时序累计形变数据之间的关系确定引发滑坡的有效形变量,并据此计算滑坡发生的临界形变阈值;

S6、利用临界形变阈值对步骤S2中获取的滑坡初预警区域和步骤S3中获取的时序形变数据进行检核,实现初预警区域的二次预警。

2.根据权利要求1所述的基于滑坡形变信息和气象数据的SAR滑坡预警方法,其特征在于,所述步骤S1中的有效降雨量的计算方式为:

2 3 n

γn=γ0+Tγ1+Tγ2+Tγ3+...+Tγn;

式中γn代表有效降雨量;γ0代表当天降雨量;γ1、γ2、γ3、...、γn代表当天之前的降雨量;n为经过的天数;T为降雨系数,取为0.9、0.8、0.7、0.6、0.5、0.4。

3.根据权利要求1所述的基于滑坡形变信息和气象数据的SAR滑坡预警方法,其特征在于,所述步骤S3具体为:将降雨量阈值大于设定值的判断为滑坡易发区域,将降雨量阈值小于或等于设定值的判断为稳定区域。

4.根据权利要求1所述的基于滑坡形变信息和气象数据的SAR滑坡预警方法,其特征在于,所述步骤S4是通过对滑坡易发区域进行时序InSAR处理以获取该区域的时序形变数据。

5.根据权利要求4所述的基于滑坡形变信息和气象数据的SAR滑坡预警方法,其特征在于,所述通过对滑坡易发区域进行时序InSAR处理以获取该区域的时序形变数据具体为:设定第j幅干涉相位图在方位‑距离像素坐标系(x,r)中表示为:式中,λ为雷达波长;d(tB,x,r)和d(tA,x,r)分别为tB和tA时刻相对应于参考时刻t0的视线防线累计的形变量,有d(t0,x,r)≡0;以d(ti,x,r),(i=1,2,3…N)来表示形变时间序列,对应的相位为 有:

将研究区域每一像元点的形变量所对应的M个相位值用向量表示将从差分干涉图上计算的 个值表示为向量:其中,主影像IE=[IE1,IE2,IE3,...,IEM],副影像IS=[IS1,IS2,IS3,...,ISM];

由上述公式可以将干涉图的矢量相位以矩阵的形式表达:矩阵中,每一行与每一副差分干涉相位图相对应,每一列则对应于不同时间的SAR影像,该矩阵中主影像与副影像所在的列为±1,其余列为0,如 即可以将[M×N]阶矩阵G表示为当生成一系列干涉对处于同一小基线子集中时,M≥N且N为G的秩,通过最小二乘法即可得到相位矩阵:

对于不可能所有影像的干涉对都在同一个基线子集中的现象,依据阈值将已有的SART

组合为具有一定数量的子集,继而G G就是一降秩后的矩阵,若矩阵为不满秩矩阵的现象采T T

用奇异值分解的方法,将奇异矩阵分解为:G=USV ,式中,V 为平均相位的速率,U为正交矩阵,S为对角矩阵,继而可以将相位转换为平均相位速度:再求得速度矢量V的最小范数解,进行积分求得相位的估计值,即为精确的形变相位矢量S。

6.根据权利要求1所述的基于滑坡形变信息和气象数据的SAR滑坡预警方法,其特征在于,所述步骤S5为具体为:通过计算滑坡发生时的时序累计形变量与滑坡发生次数之间的相关系数获取获取形变阈值,根据二者之间的关系图获取滑坡次数出现跳跃时所对应的形变量,以第一次跳跃对应的形变值为预警级形变阈值,第二次跳跃对应的形变值为警报级形变阈值。

7.根据权利要求6所述的基于滑坡形变信息和气象数据的SAR滑坡预警方法,其特征在于,根据历史滑坡区域的形变数据获取滑坡区域形变判据模型并根据该模型得到准预警级形变阈值和警报级形变阈值。

8.根据权利要求1所述的基于滑坡形变信息和气象数据的SAR滑坡预警方法,其特征在于,所述初预警区域的二次预警具体为,根据初步预警区域的时序形变数据与预警级形变阈值、警报级形变阈值之间的关系判定初步预警区域的活跃程度。