ISSN 2070-7401 (Print), ISSN 2411-0280 (Online)
Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса
физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений
и объектов

  

Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2018. Т. 15. № 2. С. 42-51

Обнаружение динамики мостов методом радиолокационной интерферометрии

Л.Н. Захарова 1 , А.И. Захаров 1 
1 Институт радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН, Фрязинский филиал, Фрязино, Россия
Одобрена к печати: 20.11.2017
DOI: 10.21046/2070-7401-2018-15-2-42-51
В статье освещена задача дистанционного наблюдения за состоянием мостов по данным космической радиолокационной интерферометрии, которая включает оценку величины смещения моста. Десять мостов, расположенных на территории России и за рубежом, были выбраны в качестве тестовых объектов. На примере обработки данных радара Sentinel-1 показаны случаи сильной декорреляции сигналов, приводящей к невозможности оценить стабильность четырёх мостов за время между съёмками методом интерферометрии. При умеренной и слабой временной декорреляции для мостов разных конструкций (висячей, ферменной, балочной) проведена оценка величины смещений и названы наиболее вероятные причины их происхождения. Отмечена стабильность двух мостов через Волгу; выявлены признаки теплового расширения пролётов моста в Муроме; для висячих мостов через морские проливы в Стамбуле и Сан-Франциско отмечена умеренная динамика механической природы. На примере Стригинского моста через Оку показана возможность фазовых измерений не только на непосредственном изображении моста, но и на дополнительном, которое возникает при кратном переотражении сигнала; отмечена согласованность этих измерений. Приведены результаты обработки данных, полученных в холодное и тёплое время года; указаны особенности измерений в условиях спокойной и взволнованной водной поверхности, её влияние на уровень когерентности сигналов кратных изображений мостов.
Ключевые слова: радиолокатор с синтезированной апертурой, дифференциальная интерферометрия, оценка смещений, мосты
Полный текст

Список литературы:

  1. Захарова Л. Н., Захаров А. И., Сорочинский М. В. Особенности радиолокационных изображений мостов на примере съёмки Sentinel-1 // Материалы Всерос. науч. конф. «Современные проблемы дистанционного зондирования, радиолокации, распространения и дифракции волн». Муром: Изд.-полигр. центр МИ ВлГУ, 2017. C. 222−228.
  2. Захарова Л. Н., Захаров А. И. Особенности формирования изображений мостов на радиолокационных снимках // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2018. Т. 15. № 1. С. 42–51.
  3. Лаврова О. Ю., Митягина М. И., Костяной А. Г. Ледовая обстановка в Керченском проливе в текущем столетии. Ретроспективный анализ на основе спутниковых данных // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2017. Т. 14. № 2. С. 148–166.
  4. Лупян Е. А., Лаврова О. Ю., Митягина М. И., Костяной А. Г. Ледовая обстановка в районе строительства Крымского моста в феврале 2017 г. // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2017. Т. 14. № 1. С. 247–251.
  5. Fornaro G., Reale D., Verde S. Bridge thermal dilation monitoring with millimeter sensitivity via multidimensional SAR imaging // IEEE Geosci. Remote Sens. Lett. 2013. V. 10. No. 4. P. 677−681.
  6. Franceschetti G., Lanari R. Synthetic aperture radar processing. CRC Press, 1999. 324 p.
  7. Kang J., Wang Y., Körner M., Zhu X. X. Object-based InSAR deformation reconstruction with application to bridge monitoring // Proc. IGARSS-2016. Beijing, China. 2016. P. 6871−6874.
  8. Lazecky M., Perissin D., Bakon M., de Sousa J. M., Hlavacova I., Real N. Potential of satellite InSAR techniques for monitoring of bridge deformations // Proc. 2015 Joint Urban Remote Sensing Event (JURSE). Lausanne, Switzerland. 2015.
  9. Monserrat O., Crosetto M., Cuevas M., Crippa B. The thermal expansion component of persistent scatterer interferometry observations) // IEEE Geosci. Remote Sens. Lett. 2011. V. 8. No. 5. P. 864−868.
  10. Sousa J. J., Bastos L. Multi-temporal SAR interferometry reveals acceleration of bridge sinking before collapse // Nat. Hazards Earth Syst. Sci. 2013. V. 13. P. 659–667.