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测绘科学2025年第05期:铁路沿线地表形变时序InSAR监测与预测方法研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:国计鑫;张建阳;施光虎;仇勇;范洪冬;

单位:中冀建勘集团有限公司;中国矿业大学环境与测绘学院;连云港市灌云县住房和城乡建设局;

摘要:针对传统地表形变监测方法监测点稀疏、监测精度不高,以及现有预测模型存在的问题,提出了一种基于分布式目标合成孔径雷达干涉测量(DS-InSAR)技术,并融合局部加权回归算法(LOESS)和门控循环单元(GRU)的地面沉降监测与预测方法:使用DS-InSAR方法提取地表时序沉降信息;使用LOESS算法将原始沉降分解为趋势项和残余项获取数据的动态特征;使用GRU模型获得地面沉降的预测值。以广域沉降区内某铁路沿线为研究对象完成了实验验证。结果表明:DS-InSAR与水准监测形变平均绝对误差为8.1 mm,与水准监测一致度较高;LOESS-GRU组合模型的预测值与监测值间最大决定系数为0.8,平均绝对误差最小为3.4 mm,最小均方根误差为4.5 mm。该预测方法在计算效率和预测精度方面均有提升,研究成果为保障铁路设施的安全运营提供了重要参考。

关键词:DS-InSAR;;GRU模型;;形变预测;;铁路

基金资助:国家自然科学基金项目(42274054);; 国家重点研发计划项目(2022YFE0102600)