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項(xiàng)目背景

地基合成孔徑雷達(dá)（Ground-based Synthetic Aperture Radar，GB-SAR）干涉測(cè)量技術(shù)是近十多年間發(fā)展起來(lái)的地面主動(dòng)微波遙感形變探測(cè)技術(shù)。合成孔徑雷達(dá)系統(tǒng)采用地基重軌干涉SAR技術(shù)實(shí)現(xiàn)高精度形變測(cè)量，通過(guò)高精度位移臺(tái)帶動(dòng)雷達(dá)往復(fù)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)合成孔徑成像，對(duì)不同時(shí)間圖像相位干涉處理提取相位變化信息，實(shí)現(xiàn)邊坡表面微小形變的高精度測(cè)量，可有效應(yīng)用于山體滑坡、大壩壩體、重大建筑設(shè)施的變形監(jiān)測(cè)、預(yù)警、穩(wěn)定性評(píng)估、結(jié)構(gòu)測(cè)試、撓度監(jiān)測(cè)等。具有全天時(shí)、全天候、高精度和時(shí)空連續(xù)測(cè)量的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

首鋼水廠鐵礦是一座大型變質(zhì)巖型磁鐵礦床，是我國(guó)*大的冶金露天礦山，也是首都鋼鐵公司*重要的鐵礦石原料基地。水廠鐵礦整個(gè)露天采場(chǎng)長(zhǎng)度約3.6km，寬度為 1km，采場(chǎng)總體邊坡角 41~50°，*大邊坡垂直高度將達(dá)到 660m, *大凹陷開采深度將達(dá)到 430m，在我國(guó)大型深凹露天礦山中具有很高的代表性。

技術(shù)優(yōu)勢(shì)

1、可進(jìn)行遠(yuǎn)距離遙測(cè)，無(wú)須在目標(biāo)區(qū)域安裝反射器，無(wú)須靠近或進(jìn)入目標(biāo)物；

2、可連續(xù)工作時(shí)間大于100天；

3、能夠?qū)崿F(xiàn)在相同或不同時(shí)間間隔內(nèi)測(cè)量同一表面；

4、在天線波束覆蓋區(qū)域內(nèi)同時(shí)監(jiān)測(cè)（一般有幾平方千米），并可以得到動(dòng)態(tài)位移圖；

5、可監(jiān)測(cè)出目標(biāo)物的振動(dòng)信息，精確測(cè)出0～50Hz的振動(dòng)頻率，能夠測(cè)出目標(biāo)物的1～4階振動(dòng)頻率；

6、直接、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，通過(guò)解析單個(gè)像素的信息，能夠得到局部的位移量，實(shí)現(xiàn)全目標(biāo)24小時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)，可遙控測(cè)量，無(wú)須操作人員現(xiàn)場(chǎng)守候；

7、具有數(shù)據(jù)采集時(shí)間短，設(shè)備耗電量小等特點(diǎn)。

解決方案

根據(jù)水廠礦采場(chǎng)的實(shí)際條件，結(jié)合被監(jiān)測(cè)邊坡的區(qū)域分布，邊坡雷達(dá)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)選址在西排，監(jiān)測(cè)方式采用全天24小時(shí)不間斷監(jiān)測(cè)，雷達(dá)測(cè)量速度為 5min/次，采用實(shí)時(shí)處理的方式實(shí)現(xiàn)邊坡形變實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。邊坡雷達(dá)的監(jiān)測(cè)位置如右圖所示，綠色扇形區(qū)域?yàn)槔走_(dá)波束的覆蓋范圍，該波束可有效覆蓋本次選擇的重點(diǎn)監(jiān)測(cè)區(qū)域。

本次邊坡的監(jiān)測(cè)結(jié)果中有效觀測(cè)數(shù)據(jù)約為6萬(wàn)像素×2291次測(cè)量，圖9中對(duì)比了監(jiān)測(cè)區(qū)域光學(xué)照片與形變監(jiān)測(cè)結(jié)果，通過(guò)對(duì)比可以看到，邊坡雷達(dá)的二維形變測(cè)量能力使其獲得了海量測(cè)量數(shù)據(jù)，特別是邊坡表面的不同位置處均可以獲得有效的測(cè)量，從而可以更精確的表征邊坡表面的位移情況，為滑坡預(yù)警提供測(cè)量數(shù)據(jù)支撐。

為了對(duì)形變測(cè)量結(jié)果進(jìn)行定量分析，從處理結(jié)果中選擇左圖所示的 A、 B、C、D 四個(gè)代表性區(qū)域，分別是：A：受作業(yè)車輛作業(yè)影響較小的采場(chǎng)邊坡；B：作業(yè)車輛附近的邊坡，坡度較緩；C：作業(yè)車輛附近的邊坡，坡度較陡；D：傳送帶下經(jīng)加固的陡邊坡。