摘要
针对传统的高铁基础变形监测方法费时费力、且效率低下问题，探讨了采用InSAR技术进行高铁基础变形监测，以盐通高铁为例，基于ComSAR方法实现了高铁沿线相干目标点面状覆盖，通过分析高铁沿线基础变形特征，发现盐通高铁沿线5处明显变化区域，均为路基地段。将ComSAR方法的结果与传统高铁基础变形CPIII测量方法的结果进行对比验证，对高铁沿线4 842组ComSAR结果与CPIII结果的差值进行统计，符合正态分布，两者结果的平均误差为3.8 mm、中误差为5.0 mm。研究结果表明：基于ComSAR方法的高铁基础变形监测结果与传统的CPIII测量结果较为吻合，该方法具有效率高、成本低等优势，其监测结果的时间序列更有利于以较高的时间分辨率发现高铁沿线形变的演化过程。
引用
[1] 杜钊锋,郝宗泽,王建方,等. 基于ComSAR的盐通高铁基础变形监测研究[J]. 测绘科学, 2025, 50 (11): 48-55.
DOI:10.16251/j.cnki.1009-2307.2025.11.006.
引言
针对高铁线状工程的变形监测来说，高铁线路的基础变形包括桥梁段和路基段，两者由于结构差异其变形特征也不同 [2-3] ,准确监测和评估基础变形对于高铁线路的安全和稳定运行至关重要。传统的高铁基础变形监测采用逐级布网的方式 [4-5] ,平面控制网由CPI、CPII、CPIII构成，高程控制网由线下水准、上下高程传递、线上水准构成，此种测量布网方式耗时长、耗费了极大的人力成本，且效率低下。
InSAR技术作为新型空间大地测量技术手段，具有快速获取大范围地表形变的技术优点。研究均表明，采用时序InSAR技术可及时、高效地监测高速铁路沿线区域的沉降情况。有文献采用PS-InSAR方法监测高铁沿线地表沉降，其监测点位稀疏，实际分布在高铁线路上的相干目标点位较少，难以得到精准的监测结果。有文献将分布式目标融入传统时序InSAR分析中极大扩展了InSAR技术的应用范围。但针对高铁线路分布式目标时序InSAR形变监测的研究相对较少，导致高铁线路上识别出的相干目标点较少，且未与传统高铁基础变形监测结果进行对比验证。
本文以盐通高铁为例，探讨采用ComSAR方法开展高铁线路上基础变形监测，进一步分析盐通高铁线路基础变形特征，并与传统的高铁基础变形监测结果(CPIII网)进行对比验证，研究方法和思路对运营期高铁基础变形监测具有实际的指导意义。
主要图表
图1 基于ComSAR算法的PSDS时序InSAR数据处理流程
图2 形变量分解的转换关系图
图3 分区数据处理范围和形变参考点
图4 PS方法和ComSAR方法识别的相干目标点展示效果
图5 ComSAR累计变化量结果与CPIII结果分析
图6 典型区域ComSAR结果时间序列
图7 典型区域ComSAR累计变化结果与CPIII
结束语
本文探讨了基于ComSAR算法的InSAR高铁基础变形监测方法，分析了SAR干涉测量形变量分解的转换思路。以盐通高铁为例，利用ComSAR算法进行了分区数据处理，分析高铁沿线基础变形特征，发现盐通高铁沿线5处明显变化区域，均为路基地段。研究结果表明：基于ComSAR算法的InSAR技术能够在高铁沿线识别出更多的相干目标点，在相同的参考基准条件下，对ComSAR结果和传统的高铁变形监测CPIII结果进行对比验证，两者结果较为吻合，两者差值的平均误差3.8 mm、中误差5.0 mm。高铁沿线基础变形ComSAR监测技术方法具有高效率和低成本的优势，其较高的时间分辨率能够发现高铁沿线形变的演化过程，对保障运营期高铁安全运营具有实际意义。
来源：测绘学术资讯
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