CN115494502B - 一种公路边坡InSAR形变测量方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种公路边坡InSAR形变测量装置，包括测量装置本体，所述测量装置本体包括合成孔径雷达、雷达波反射器以及计算机设备，通过合成孔径雷达对待测量的公路边坡进行图像采集，将雷达波反射器放置在测量区域中，并将测量信号发送到计算机设备内部进行后续计算，所述雷达波反射器设置有两组，且雷达波反射器通过对接机构与前端的牵引组件连接，该公路边坡InSAR形变测量方法及装置通过可移动式的雷达波反射器能够直接沿着公路进行移动，提高了InSAR测量过程的效率，节省了对反射测量设备的需求量，通过间距调节机构即可获得两个雷达波反射器之间的准确数值，将该数值与InSAR技术采集的反射数据对比即可进行自我校准。
Description
技术领域
本发明涉及InSAR测量技术领域，具体为一种公路边坡InSAR形变测量方法及装置。
背景技术
InSAR测量技术是通过合成孔径雷达干涉测量，采集地面图像进行图像配准，从而完成对地面进行高精度的观测，该技术在公路边坡的形变测量中得到了广泛应用。在InSAR测量中，需要进行多次校准，从而达到进一步提高测量精度的效果，该过程中会使用到雷达波反射器等设备，现有技术中，通过雷达波反射器进行校准后即可对InSAR测量采集的道路边坡图像进行配准，但是现有方法中，需要使用到大量的雷达波反射器，并进行重复的在道路边坡上进行插拔，导致使用不便，费时费力，同时，虽然雷达波反射器对InSAR测量边坡中起到了校准作用，但是无法对自身的反射信号的数据进行自我校准。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种公路边坡InSAR形变测量方法及装置，以解决上述背景技术中提出的问题,本发明提高了InSAR测量的效率和精准度，具有多种校准功能，使测量更加便捷。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种公路边坡InSAR形变测量装置，包括测量装置本体，所述测量装置本体包括合成孔径雷达、雷达波反射器以及计算机设备，通过合成孔径雷达对待测量的公路边坡进行图像采集，将雷达波反射器放置在测量区域中，并将测量信号发送到计算机设备内部进行后续计算，所述雷达波反射器设置有两组，且雷达波反射器通过对接机构与前端的牵引组件连接，所述牵引组件的底端安装有平面滚轮，所述牵引组件通过该平面滚轮放置在公路上靠近边坡的区域上，所述对接机构包括立板和对接板，所述立板和对接板之间通过螺杆进行连接，所述雷达波反射器的顶部嵌装有金属角反射板，两个所述雷达波反射器之间安装有间距调节机构。
进一步的，所述牵引组件的表面设置有底板，所述底板之间通过连接板进行连接，所述平面滚轮安装在底板的底部，所述对接机构均安装在底板顶部的同一侧。
进一步的，所述立板的表面开设有第一螺纹孔，所述对接板的表面开设有第二螺纹孔，所述螺杆依次穿过第一螺纹孔和第二螺纹孔，所述对接板的底端焊接安装有三角固定板。
进一步的，所述雷达波反射器的表面设置有托板，所述托板的顶部开设有卡槽，所述卡槽的内侧开设有插接孔，所述金属角反射板嵌入到卡槽的内部，所述托板的顶部安装有转动基座，所述雷达波反射器通过该转动基座与间距调节机构相连接。
进一步的，所述金属角反射板的底端焊接安装有定位柱，每个所述定位柱均嵌入到插接孔的内部，所述托板的底端安装有斜面滚轮，所述雷达波反射器通过该斜面滚轮放置在公路边坡的表面。
进一步的，所述间距调节机构包括延伸套筒和伸缩杆，所述延伸套筒的一端安装有连接杆，所述伸缩杆插入到延伸套筒的内部，所述延伸套筒的表面开设有第三螺纹孔，所述伸缩杆的末端开设有第四螺纹孔。
进一步的，所述伸缩杆通过使用螺丝依次穿过第三螺纹孔和第四螺纹孔后固定安装在延伸套筒的内部，每个所述第三螺纹孔的表面均印刻有刻度线。
进一步的，所述伸缩杆的末端设置有限位板，所述伸缩杆和连接杆的另一端均与相应的转动基座活动连接。
一种公路边坡InSAR形变测量方法，通过InSAR技术采集公路边坡多副图像，并在使用InSAR技术采集过程中借助双重的雷达波反射器对采集的数据进行校准，采集的图像直接输送到远程的计算机设备中，在计算机设备内部完成图元配准。
进一步的，所述图元配准包括粗配准和精配准，完成后生成干涉图并进行滤波处理，以解出相位模糊度，最后通过计算机设备计算出公路边坡形变信息，并以图片的形式进行输出。
本发明的有益效果：本发明的一种公路边坡InSAR形变测量方法及装置，包括牵引组件、对接机构、雷达波反射器、间距调节机构、底板、连接板、平面滚轮、立板、第一螺纹孔、对接板、第二螺纹孔、螺杆、三角固定板、托板、斜面滚轮、卡槽、插接孔、金属角反射板、定位柱、转动基座、连接杆、延伸套筒、第三螺纹孔、刻度线、伸缩杆、第四螺纹孔、限位板。
1.该公路边坡InSAR形变测量方法通过可移动式的雷达波反射器能够直接沿着公路进行移动，不需要将每个雷达波反射器进行固定安装，因此提高了InSAR测量过程的效率，节省了对反射测量设备的需求量。
2.该公路边坡InSAR形变测量方法及装置中，雷达波反射器能够进行自我校准，通过间距调节机构即可获得两个雷达波反射器之间的准确数值，将该数值与InSAR技术采集的反射数据对比即可对雷达波反射器的反射信号进行自我校准。
3.该公路边坡InSAR形变测量方法及装置通过牵引组件使两组雷达波反射器进行移动，且通过对接机构能够避开公路与边坡之间的围栏和障碍物，提高了移动的流畅性，进而加速了InSAR测量进程。
附图说明
图1为本发明一种公路边坡InSAR形变测量方法的流程图；
图2为本发明一种公路边坡InSAR形变测量装置的外形的结构示意图；
图3为本发明一种公路边坡InSAR形变测量装置牵引组件部分的结构示意图；
图4为本发明一种公路边坡InSAR形变测量装置雷达波反射器部分的结构示意图；
图5为本发明一种公路边坡InSAR形变测量装置间距调节机构部分的结构示意图；
图中：1、牵引组件；2、对接机构；3、雷达波反射器；4、间距调节机构；5、底板；6、连接板；7、平面滚轮；8、立板；9、第一螺纹孔；10、对接板；11、第二螺纹孔；12、螺杆；13、三角固定板；14、托板；15、斜面滚轮；16、卡槽；17、插接孔；18、金属角反射板；19、定位柱；20、转动基座；21、连接杆；22、延伸套筒；23、第三螺纹孔；24、刻度线；25、伸缩杆；26、第四螺纹孔；27、限位板。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
请参阅图1至图5，本发明提供一种技术方案：一种公路边坡InSAR形变测量装置，包括测量装置本体，所述测量装置本体包括合成孔径雷达、雷达波反射器3以及计算机设备，通过合成孔径雷达对待测量的公路边坡进行图像采集，将雷达波反射器3放置在测量区域中，并将测量信号发送到计算机设备内部进行后续计算，所述雷达波反射器3设置有两组，且雷达波反射器3通过对接机构2与前端的牵引组件1连接，所述牵引组件1的底端安装有平面滚轮7，所述牵引组件1通过该平面滚轮7放置在公路上靠近边坡的区域上，所述对接机构2包括立板8和对接板10，所述立板8和对接板10之间通过螺杆12进行连接，所述雷达波反射器3的顶部嵌装有金属角反射板18，两个所述雷达波反射器3之间安装有间距调节机构4，该公路边坡InSAR形变测量装置借助合成孔径雷达进行地形图像采集，在采集工程中即可借助该双重雷达波反射器3进行定点校准的功能，在该雷达波反射器3中，设置有两组金属角反射板18，分别放置在边坡不同高度位置上，通过合成孔径雷达对两个雷达波反射器3进行采集，借助雷达波反射器3的雷达波信号放大功能，即可提供远大于边坡路面的反射数据精度，从而将雷达波反射器3反射后的位置数据与雷达波反射器3附近边坡地面的反射数据做对比，即可得到合成孔径雷达采集的数据误差值，修成该误差值后即可得到更加精准的采集数据。
本实施例，所述牵引组件1的表面设置有底板5，所述底板5之间通过连接板6进行连接，所述平面滚轮7安装在底板5的底部，所述对接机构2均安装在底板5顶部的同一侧，所述立板8的表面开设有第一螺纹孔9，所述对接板10的表面开设有第二螺纹孔11，所述螺杆12依次穿过第一螺纹孔9和第二螺纹孔11，所述对接板10的底端焊接安装有三角固定板13，通过可移动式的雷达波反射器3能够直接沿着公路进行移动，不需要将每个雷达波反射器3进行固定安装，因此提高了InSAR测量过程的效率，节省了对反射测量设备的需求量，通过牵引组件1使两组雷达波反射器3进行移动，且通过对接机构2能够避开公路与边坡之间的围栏和障碍物，提高了移动的流畅性，进而加速了InSAR测量进程，安装时，直接通过立板8和对接板10跨过公路侧边与边坡交接的围栏处，从而能够拉动底板5即可同时带动后端的雷达波反射器3进行移动，牵引组件1始终沿着公路进行移动，而两个雷达波反射器3沿着边坡移动。
本实施例，所述雷达波反射器3的表面设置有托板14，所述托板14的顶部开设有卡槽16，所述卡槽16的内侧开设有插接孔17，所述金属角反射板18嵌入到卡槽16的内部，所述托板14的顶部安装有转动基座20，所述雷达波反射器3通过该转动基座20与间距调节机构4相连接，所述金属角反射板18的底端焊接安装有定位柱19，每个所述定位柱19均嵌入到插接孔17的内部，所述托板14的底端安装有斜面滚轮15，所述雷达波反射器3通过该斜面滚轮15放置在公路边坡的表面，通过垂直向上的金属角反射板18将接收到的合成孔径雷达发送的信号进行反射，通过反射板反射的信号强度远大于地面发射的强度，从而能够使合成孔径雷达得到的数据精准的更高。
本实施例，所述间距调节机构4包括延伸套筒22和伸缩杆25，所述延伸套筒22的一端安装有连接杆21，所述伸缩杆25插入到延伸套筒22的内部，所述延伸套筒22的表面开设有第三螺纹孔23，所述伸缩杆25的末端开设有第四螺纹孔26，所述伸缩杆25通过使用螺丝依次穿过第三螺纹孔23和第四螺纹孔26后固定安装在延伸套筒22的内部，每个所述第三螺纹孔23的表面均印刻有刻度线24，所述伸缩杆25的末端设置有限位板27，所述伸缩杆25和连接杆21的另一端均与相应的转动基座20活动连接，雷达波反射器3能够进行自我校准，通过间距调节机构4即可获得两个雷达波反射器3之间的准确数值，将该数值与InSAR技术采集的反射数据对比即可对雷达波反射器3的反射信号进行自我校准，通过调节伸缩杆25上的第四螺纹孔26与延伸套筒22上不同的第三螺纹孔23对接，即可实现对两个雷达波反射器3之间的距离进行调节的功能，且调节后的具体间距长度，通过刻度线24即可进行读取，该距离由于通过机械测量，因此具有足够的精准度，该数据与InSAR测量中得到了两个雷达波反射器3之间距离数据进行对比，即可再次得到金属角反射板18用来校准的数据误差，从而达到再进一步提高监测精度的效果。
本实施例还提供一种公路边坡InSAR形变测量方法，通过InSAR技术采集公路边坡多副图像，并在使用InSAR技术采集过程中借助双重的雷达波反射器3对采集的数据进行校准，采集的图像直接输送到远程的计算机设备中，在计算机设备内部完成图元配准，所述图元配准包括粗配准和精配准，完成后生成干涉图并进行滤波处理，以解出相位模糊度，最后通过计算机设备计算出公路边坡形变信息，并以图片的形式进行输出，InSAR技术测量中，利用合成孔径雷达进行两次平行观测，从而得到公路边坡上同一景观的图像，因为目标位置与合成孔径雷达的位置存在一定的几何关系，从而在图像中产生相位差，形成干涉条纹图，将位置差等具体信息数据记录下来，从而测量出公路边坡上每一点的三维位置和变化信息，最终完成对公路边坡的形变数据测量过程。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (10)
1.一种公路边坡InSAR形变测量装置，包括测量装置本体，其特征在于：所述测量装置本体包括合成孔径雷达、雷达波反射器（3）以及计算机设备，通过合成孔径雷达对待测量的公路边坡进行图像采集，将雷达波反射器（3）放置在测量区域中，并将测量信号发送到计算机设备内部进行后续计算，所述雷达波反射器（3）设置有两组，且其中一组雷达波反射器（3）通过对接机构（2）与前端的牵引组件（1）连接，所述牵引组件（1）的底端安装有平面滚轮（7），所述牵引组件（1）通过该平面滚轮（7）放置在公路上靠近边坡的区域上，所述牵引组件（1）的表面设置有底板（5），所述对接机构（2）包括立板（8）和对接板（10），所述立板（8）和对接板（10）之间通过螺杆（12）进行连接，两组所述雷达波反射器（3）的顶部分别嵌装有金属角反射板（18），两组所述金属角反射板（18）分别放置在边坡不同高度位置上，所述雷达波反射器（3）的表面设置有托板（14），所述托板（14）的底端安装有斜面滚轮（15），所述雷达波反射器（3）通过该斜面滚轮（15）放置在公路边坡的表面，两个所述雷达波反射器（3）之间安装有间距调节机构（4），安装时，直接通过立板（8）和对接板（10）跨过公路侧边与边坡交接的围栏处，从而能够拉动底板（5）即可同时带动后端的雷达波反射器（3）进行移动，牵引组件（1）始终沿着公路进行移动，而两个雷达波反射器（3）沿着边坡移动，通过间距调节机构（4）即可获得两个雷达波反射器（3）之间的准确数值，将该数值与InSAR技术采集的反射数据对比即可对雷达波反射器（3）的反射信号进行自我校准。
2.根据权利要求1所述的一种公路边坡InSAR形变测量装置，其特征在于：所述底板（5）之间通过连接板（6）进行连接，所述平面滚轮（7）安装在底板（5）的底部，所述对接机构（2）均安装在底板（5）顶部的同一侧。
3.根据权利要求2所述的一种公路边坡InSAR形变测量装置，其特征在于：所述立板（8）的表面开设有第一螺纹孔（9），所述对接板（10）的表面开设有第二螺纹孔（11），所述螺杆（12）依次穿过第一螺纹孔（9）和第二螺纹孔（11），所述对接板（10）的底端焊接安装有三角固定板（13）。
4.根据权利要求1所述的一种公路边坡InSAR形变测量装置，其特征在于：所述托板（14）的顶部开设有卡槽（16），所述卡槽（16）的内侧开设有插接孔（17），所述金属角反射板（18）嵌入到卡槽（16）的内部，所述托板（14）的顶部安装有转动基座（20），所述雷达波反射器（3）通过该转动基座（20）与间距调节机构（4）相连接。
5.根据权利要求4所述的一种公路边坡InSAR形变测量装置，其特征在于：所述金属角反射板（18）的底端焊接安装有定位柱（19），每个所述定位柱（19）均嵌入到插接孔（17）的内部。
6.根据权利要求4所述的一种公路边坡InSAR形变测量装置，其特征在于：所述间距调节机构（4）包括延伸套筒（22）和伸缩杆（25），所述延伸套筒（22）的一端安装有连接杆（21），所述伸缩杆（25）插入到延伸套筒（22）的内部，所述延伸套筒（22）的表面开设有第三螺纹孔（23），所述伸缩杆（25）的末端开设有第四螺纹孔（26）。
7.根据权利要求6所述的一种公路边坡InSAR形变测量装置，其特征在于：所述伸缩杆（25）通过使用螺丝依次穿过第三螺纹孔（23）和第四螺纹孔（26）后固定安装在延伸套筒（22）的内部，每个所述第三螺纹孔（23）的表面均印刻有刻度线（24）。
8.根据权利要求7所述的一种公路边坡InSAR形变测量装置，其特征在于：所述伸缩杆（25）的末端设置有限位板（27），所述伸缩杆（25）和连接杆（21）的另一端均与相应的转动基座（20）活动连接。
9.一种使用权利要求1所述的公路边坡InSAR形变测量装置实现的公路边坡InSAR形变测量方法，其特征在于：通过InSAR技术采集公路边坡多副图像，并在使用InSAR技术采集过程中借助双重的雷达波反射器（3）对采集的数据进行校准，采集的图像直接输送到远程的计算机设备中，在计算机设备内部完成图元配准。
10.根据权利要求9所述的一种公路边坡InSAR形变测量方法，其特征在于：所述图元配准包括粗配准和精配准，完成后生成干涉图并进行滤波处理，以解出相位模糊度，最后通过计算机设备计算出公路边坡形变信息，并以图片的形式进行输出。
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2022
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115494502A (zh) | 2022-12-20 |
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