【摘 要】
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桥址稳定是桥梁安全的基础,桥梁因地质灾害而坍塌的案例不胜枚举。为全面分析桥址区域的稳定性,本文采用SBAS-InSAR技术对重庆奉节——巫山交界的大溪河区域进行2018年10月到2021年11月三年长时序地表形变监测;在数据处理过程中,考虑到研究区为山区,采用四种大气延迟校正方法对大气延迟相位进行消弱,以期得到更准确的形变结果。根据形变速率的空间分布特征和夏季形变速率高于其他时段的特性,与已有调查
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桥址稳定是桥梁安全的基础,桥梁因地质灾害而坍塌的案例不胜枚举。为全面分析桥址区域的稳定性,本文采用SBAS-InSAR技术对重庆奉节——巫山交界的大溪河区域进行2018年10月到2021年11月三年长时序地表形变监测;在数据处理过程中,考虑到研究区为山区,采用四种大气延迟校正方法对大气延迟相位进行消弱,以期得到更准确的形变结果。根据形变速率的空间分布特征和夏季形变速率高于其他时段的特性,与已有调查资料、遥感影像综合判别地质灾害区域。将研究区内分为地质灾害区域和无地质灾害区域,分别提取这两种区域影响地质灾害的指标因子信息,用于逻辑回归模型预测,划分地质灾害风险区,得到较低风险区域,对形变速率结果和风险分区结果进行叠加分析,初步筛选桥址区域。最后结合工程地质条件进行进一步筛选,并根据现有资料提出建设意见。论文的主要研究内容与结论如下:（1）大气延迟校正方法在奉节——巫山山区的适用性研究。根据研究区处于山区,且毗邻大溪河,大气复杂多变这一状况,针对性选择时序滤波法、高程相关分析法、改进高程相关分析法、GACOS大气延迟相位校正四种方法进行大气延迟相位的消弱,在大气延迟校正过程中,基于GAMMA软件和GACOS数据进行InSAR大气延迟校正技术的开发工作。对比四种校正方法计算得到的大气延迟相位标准差发现:在时间维度上,GACOS大气延迟相位和时序滤波大气延迟相位冬季标准差低于平均值,区域间大气延迟相位差异小。夏季标准差大,区域间大气延迟相位差异大。在空间维度上,部分GACOS大气延迟相位结果表现高程弱相关。在大气延迟相位校正后解算地表形变,发现GACOS大气延迟相位校正效果好于其他三种方法,精度显著提升。（2）SBAS-InSAR技术监测——巫山交界的大溪河区域三年的地表形变。针对研究区域处于山区,地表长时序稳定性散射点较少的特点,论文选取时序InSAR技术中的SBAS-InSAR技术,对研究区域2018年10月至2021年11月内的90景Sentinel-1A影像进行数据处理,并采用四种方法进行大气校正,得到研究区域内的年均形变速率和时序形变量结果,与实测数据进行对比,发现SBAS-InSAR形变量与实测数据的形变量较为吻合,且形变趋势一致。区域内整体平稳,局部有较高速率的地表形变,形变速率值处于-62mm/a～30mm/a之间。以年均形变速率值30mm/a为界,提取得到5个异常形变速率区域。（3）基于时序形变结果的桥址选择。文章对提取得到的5个异常形变速率区域进行时序形变结果分析,综合已有资料与遥感影像进行判别,初步判定4个为地质灾害点。然后选取5个地质灾害易发性指标因子,提取研究区内1425个样本点的指标因子信息,将样本数据80%进行逻辑回归模型训练,20%用于检测模型精度,预测精度可达0.79。将模型用于划分地质灾害风险区,将风险分区结果与形变监测结果进行叠加分析,筛选得到2个待选稳定桥址。最后结合工程地质因素进一步分析桥址工程建设可行性,针对所选桥址提出建设意见。通过本文研究工作,分析出四种大气延迟校正方法得到的大气延迟相位特性,得到奉节——巫山交界的大溪河区域精准时序形变结果,根据地质灾害区域空间上形变速率呈层级分布、时间上夏季形变速率高于其他时段形变速率的特性,判别异常形变速率区域是否为地质灾害,将InSAR结果识别到的地质灾害与历史地质灾害结果,提取地质灾害影响因子的信息,用来建立逻辑回归模型,根据模型求解结果,划分区域地质灾害风险区,得到稳定桥址。最后加以工程地质因素分析,确定适宜桥址区域,对于辅助桥址选择及桥梁安全提供理论支撑。
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