DB14/T 3163-2024 公路边坡干涉雷达监测技术规程

ICS93.080.20

CCSP66

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山西省地方标准

DB14/T3163—2024

公路边坡干涉雷达监测技术规程

Technicalspecificationforhighwayslopemonitoringbysynthetic

apertureradar

2024-10-08发布2025-01-08实施

山西省市场监督管理局发布

DB14/T3163—2024

目次

前言.................................................................................II

1范围...............................................................................1

2规范性引用文件.....................................................................1

3术语和定义.........................................................................1

4缩略语.............................................................................2

5基本规定...........................................................................2

6InSAR技术方法及要求................................................................5

7边坡监测..........................................................................14

8监测期限及频率....................................................................15

9监测预警..........................................................................16

10监测成果及报告...................................................................16

附录A（资料性）星载SAR可视性分析..................................................18

附录B（资料性）主要星载SAR数据汇总................................................19

附录C（资料性）主要InSAR技术适用条件..............................................20

I

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前言

本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定

起草。

本文件由山西省交通运输厅提出、组织实施和监督检查。

由山西省市场监督管理局对标准的组织实施情况进行监督检查。

本文件由山西省交通运输标准化技术委员会(SXS/TC37)归口。

本文件起草单位：山西省交通科技研发有限公司、山西省智慧交通研究院有限公司、中国地质大学

（北京）。

本文件主要起草人：熊威、孙志杰、孔繁盛、彭军还、杨烜宇、赵紫阳、付玉强、吕永萍、王军飞、

王帅、陈毅、刘亚明、王闫超、张必昌、牛雨竹、陈汝先、高淑利、付智源。

II

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公路边坡干涉雷达监测技术规程

1范围

本文件规定了公路边坡干涉雷达监测技术的基本规定、技术方法及要求、边坡监测、监测期限及频

率、监测预警、监测成果及报告的技术要求。

本文件适用于各等级公路边坡形变监测，矿区、城区等场地地表形变监测可参考使用。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

GB50026工程测量规范

GB50330建筑边坡工程技术规范

GB/T40112地质灾害危险性评估规范

JGJ8建筑变形监测规范

JTG/TD31-05黄土地区公路路基设计与施工技术规范

JTG/T3334公路滑坡防治设计规范

CH/T6006时间序列InSAR地表形变监测数据处理规范

DZ/T0221崩塌、滑坡、泥石流监测规范

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

公路边坡slopeofhighway

由于公路工程建设开挖或填筑所形成的斜坡，包括路堑边坡和路堤边坡。

合成孔径雷达干涉测量interferometricsyntheticapertureradar

利用合成孔径雷达在不同时刻获取同一地区的雷达回波信号的相位进行差分计算获取数字高程模

型或地表形变信息的技术。本文件特指利用SAR数据开展边坡形变监测的空间大地测量技术，包括星

载合成孔径雷达干涉测量和地基合成孔径雷达干涉测量。

3.2.1

差分合成孔径雷达干涉测量differentialInSAR

从合成孔径雷达干涉相位中减去地形相位及平地相位，提取地表形变信息的测量技术。

3.2.2

永久散射体干涉测量persistentscatterersInSAR

利用合成孔径雷达干涉图像中具有长期稳定、强后向散射特性的像元（即PS点），进行时间和空

间域形变量估算以提取地面形变信息的干涉测量方法。

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3.2.3

小基线集干涉测量smallbaselinesubsetsInSAR

利用时间和空间基线均小于给定阈值的干涉像对构成多个差分干涉图集，对时间序列相干目标的

差分相位进行分析处理并获取地面形变信息的干涉测量方法。

3.2.4

地基合成孔径雷达干涉测量ground-basedInSAR

通过地面测站上的合成孔径雷达对监测体进行干涉成像，获得监测体周期性或实时位移信息的测

量方法。

干涉基线interferometricbaseline

包括空间基线和时间基线。主影像和辅影像干涉成像时，卫星位置构成的空间向量称作空间基

线，主、辅影像获取时间差称作时间基线。

干涉图interferogram

配准后的主辅影像中对应像元值进行复共轭相乘得到的图像。

相干目标coherenttarget

在干涉图上能保持后向散射特性稳定且相干性良好的像元。

角反射器cornerreflector

能够对雷达波束产生强烈反射，并在合成孔径雷达图像上形成高强度信号的人工装置。

视线向lineofsight

雷达传感器与地面目标构成的直线方向。

4缩略语

下列缩略语适用于本文件。

DEM：数字高程模型（DigitalElevationModel）

InSAR：合成孔径雷达干涉测量（InterferometricSyntheticApertureRadar）

TS-InSAR：时间序列合成孔径雷达干涉测量（TimeSeriesInSAR）

LOS：视线向（LineofSight）

PS：永久散射体（PersistentScatterer）

SAR：合成孔径雷达（SyntheticApertureRadar）

SBAS：小基线集（SmallBaselineSubsets）

SLC：单数复图像（SingleLookComplex）

GNSS：全球导航卫星系统（GlobalNavigationSatelliteSystem）

5基本规定

监测任务

包括边坡形变速率图制作、边坡滑动范围获取、历史形变回溯及趋势判断、监测结果精度评价。

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监测等级

5.2.1公路边坡监测等级根据边坡稳定状态和边坡风险等级进行划分，当边坡稳定状态发生变化时，

监测等级应动态调整。

5.2.2公路边坡稳定状态宜采用地质分析法、极限平衡法、数值模拟法等确定，也可依据滑坡特征按

《崩塌、滑坡、泥石流监测规范》（DZ/T0221）附录C.3中滑坡稳定性评价标准来确定。

5.2.3公路边坡风险等级按照表1进行划分。

表1公路边坡风险等级划分表

风险等级

评价要素

Ⅰ级Ⅱ级Ⅲ级

直接经济损失＞500万元或间直接经济损失100万～500万元或间直接经济损失＜100万元或间

经济损失

接经济损失＞5000万元接经济损失500万～5000万元接经济损失＜500万元

人身安全威胁人数＞100人威胁人数10人～100人威胁人数＜10人

危害后果完全中断半幅中断不影响通行

注：满足评价要素中的一项即可。

5.2.4公路边坡监测等级应按表2划分。

表2公路边坡监测等级划分表

边坡监测等级边坡稳定状态边坡风险等级

不稳定Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级

一级

欠稳定Ⅰ级

欠稳定Ⅱ级、Ⅲ级

二级

稳定Ⅰ级

三级稳定Ⅱ级、Ⅲ级

工作流程

利用InSAR技术开展公路边坡监测的作业流程包括：技术设计、数据获取、数据处理、成果精度

评价、成果编制与提交，具体内容见图1所示。

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图1公路边坡InSAR监测作业流程图

资料收集

实施InSAR边坡监测任务前需要收集的资料包括：

——边坡地质状况、影像资料；

——边坡设计、施工资料；

——历史监测数据；

——监测区SAR数据，包括存档数据和编程数据；

——监测区辅助数据资料，包括DEM数据、成果底图数据、卫星轨道数据和其它数据等。

可视性分析

5.5.1实施InSAR边坡监测任务前需要根据SAR传感器与坡表的空间位置关系进行可视性分析，星载

SAR可视性分析步骤见附录A。

5.5.2GB-InSAR根据传感器的位置、视场角与边坡坡度、走向确定是否可视。

5.5.3可视性良好区域宜连续分布，应达到影像覆盖范围60%以上。

设计书编写

5.6.1实施InSAR边坡监测任务前应制定相应的技术设计书。

5.6.2技术设计书的内容包括：

a)任务来源及目的、意义；

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b)技术设计的依据；

c)测区概况；

d)监测方法及主要技术要求；

e)监测数据选择及质量要求；

f)任务分工及工作进度安排；

g)成果资料检查验收；

h)预期提交成果。

SAR数据选择

5.7.1应根据监测任务要求和监测对象特点，优先选择监测区开源SAR数据，当其不能满足监测要求

时，应购置商业数据，现有可供选择的主要星载数据源见附录B。

5.7.2星载SAR数据选择应考虑的因素有：边坡走向及坡度、形变量级、数据范围、植被覆盖情况、

监测精度和监测时间跨度等。其要求包括：

a)边坡走向宜与卫星视线向垂直，不应超过5.5.1中可视性条件要求；

b)卫星视线向与最大位移方向夹角最小为优，尽量避免山体阴影、叠掩、透视收缩等几何畸变现

象；

c)当监测目标的视线向形变量过大而引起失相干时，应采用雷达波长更大、重访周期更短、像元

分辨率更高的SAR数据；

d)影像范围应大于监测区范围，不满足要求时，应对相邻的两景影像进行拼接；

e)植被覆盖面积不宜超过测区的50%，年度覆盖时间不宜超过6个月，不满足要求时，应布设角

反射器；

f)应根据具体任务要求和监测精度选择技术方法和SAR影像数量，具体要求可参考附录C；

g)监测时间跨度应大于任务要求期限。

5.7.3当星载SAR数据不能满足监测要求时，应使用GB-InSAR进行监测。

辅助数据选择

5.8.1进行数据处理前，应选择适当的辅助数据，主要包括监测区DEM、卫星精密轨道数据、大气校正

数据、高清底图数据。宜收集监测区内其他手段获取的参考点形变数据作为对比。

5.8.2DEM数据应满足以下要求:

a)宜选择分辨率优于SAR影像的DEM数据，在无法获取高分辨率DEM的地区可使用SRTMDEM等

中低分辨率的数据；

b)DEM数据的现势性应与SAR数据接近；

c)DEM数据在空间上应与SAR数据保持一致，面积比裁剪后的SAR数据增加5%以上。

5.8.3大气校正数据应与SAR影像的空间范围及获取时间一致，空间分辨率不宜低于后者，否则应进

行内插。

5.8.4底图数据宜首选带地理坐标信息的高清地图，次选光学遥感数据、SAR强度数据、地形图、DEM

渲染图等数据。

6InSAR技术方法及要求

基本要求

6.1.1宜综合运用多种技术方法及数据源实现边坡不同角度、不同分辨率、不同精度的全方位监测，

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并相互验证。

6.1.2应优先使用精密轨道数据。

6.1.3宜使用同时期的大气数据对SAR数据做大气校正。

数据处理方法

6.2.1监测精度要求较低、SAR数据量不大于4景的工作区宜选择D-InSAR方法。

6.2.2数据量较大、监测精度要求较高时，宜选择