InSAR befähigt die Verformungsüberwachung von Verkehrsinfrastrukturen: technologische Fortschritte und praktische Anwendungen

LEI Baocheng ,  

ZHANG Lei ,  

REN Weijia ,  

NIJIATI Muhetaer ,  

LIANG Hongyu ,  

SONG Xinyou ,  

CHEN Hailu ,  

YIN Hui ,  

摘要

Die synthetische Apertur Radarinterferometrie (InSAR) ist eine wichtige Erdbeobachtungstechnologie, die durch großflächige Abdeckung, millimetergenaue Präzision und langzeitliche Überwachung besticht. Sie findet breite Anwendung in der Überwachung von Bodenverformungen wie städtischem Absinken, Bergbauaktivitäten und geologischen Katastrophen und wird zunehmend auf die Überwachung der Verkehrsinfrastruktur ausgeweitet. Straßen, Eisenbahnen, Brücken und Flughäfen zeichnen sich durch ihre weite Verbreitung, lineare und schlanke Form, hohe Dynamik und komplexe Betriebsumgebung aus, was höhere Anforderungen an traditionelle Überwachungsmethoden stellt. Die InSAR-Technologie bietet neue Lösungsansätze dafür. Dieser Artikel fokussiert sich auf die Anwendung von InSAR in der Überwachung der Verkehrsinfrastruktur und systematisiert den Forschungsfortschritt und Entwicklungslinien. Zunächst wird ausgehend von bestehenden Forschungsergebnissen ein Überblick über typische Anwendungen von InSAR bei der Überwachung verschiedener Verkehrsinfrastrukturtypen wie Straßen, Eisenbahnen, Brücken und Flughäfen gegeben und ihr Potenzial bei der Überwachung von Bodenabsenkungen, Erkennung von Verformungen und Bewertung der strukturellen Sicherheit bestätigt. Anschließend werden unter Berücksichtigung der Besonderheiten der Verkehrsinfrastruktur-Szenarien die aktuellen Hauptprobleme bei der Anwendung von InSAR zusammengefasst, darunter mangelnde Kohärenz aufgrund schwach streuender Ziele, Phasenentschlüsselungsfehler durch räumlich diskontinuierliche Verformungen bei Brücken und anderen Anlagen sowie starke Störungen durch atmosphärische Turbulenzen, die die millimetergenaue Überwachungsgenauigkeit beeinträchtigen. Zur Lösung dieser Probleme wurden von Forschern verschiedene Verbesserungsideen vorgeschlagen, wie Phasenoptimierung, Kombination lokaler Berechnungen mit externen Einschränkungen, atmosphärische Verzögerungsmodellierung und Fusion multiquellenunterstützter Daten, die die Zuverlässigkeit und Anwendbarkeit der Überwachungsergebnisse in gewissem Maße verbessert haben. Abschließend wird anhand typischer Anwendungsfälle des Autorenteams bei der Überwachung verschiedener Verkehrsinfrastrukturen das Potenzial der zeitlichen InSAR-Technologie in diesem Bereich demonstriert und zukünftige Entwicklungsrichtungen diskutiert. Insgesamt zeigt die InSAR-Technologie breite Perspektiven für die Überwachung der Verkehrsinfrastruktur, doch müssen Methoden und Anwendungen kontinuierlich verbessert werden, um die Verkehrssicherheit und Risikoabwehr besser zu unterstützen.

关键词

InSAR;Verkehrsinfrastruktur;Verformungsüberwachung;Straßenabsenkung;Brückenüberwachung;Flughafenabsenkung

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