《轨道交通工程InSAR形变监测标准》

1、xx/T xxx-xxxx轨道交通工程InSAR形变监测标准Standard for InSAR deformation monitoring of rail transit（征求意见稿）Xxxx出版社T/CECS XXX20XX中国工程建设标准化协会标准中国工程建设标准化协会标准轨道交通工程InSAR形变监测标准Standard for InSAR deformation monitoring of rail transitT/CECS XXX-20XX主编单位：中国铁路设计集团有限公司批准单位：中国工程建设标准化协会铁道分会施行日期：20 xx年xx月xx日中国计划出版社2022年北京前

2、言根据中国工程建设标准化协会关于印发的通知（建标协字（2020） 14号）的要求，编制组经深入调查研究，认真总结实践经验，参考国内外先进标准，并在广泛征求意见的基础上，制定轨道交通工程InSAR形变监测标准。本标准共分9章，主要内容包括：总则、术语和符号、数据准备与选取、InSAR数据处理、规则化处理、精度评估、成果编制、质量控制、成果提交等。本标准的某些内容可能直接或间接涉及专利，本标准的发布机构不承担识别这些专利的责任。在提交反馈意见时，请将您知道的相关专利连同支持性文件一并附上。本标准由中国工程建设标准化协会铁道分会归口管理，由中国铁路设计集团有限公司负责具体技术内容的解释。执行过程中，

3、如有意见或建议，请反馈给中国铁路设计集团有限公司（地址：天津市自贸试验区（空港经济区）东七道109号，邮政编码：300308，邮箱：ganjun）。主编单位：中国铁路设计集团有限公司参编单位：中国铁路经济规划研究院有限公司中南大学中国地质大学（北京）西南交通大学京沪高速铁路股份有限公司深圳地铁建设集团有限公司北京东方至远科技股份有限公司深圳铁路投资建设集团有限公司主要起草人：王长进、赵海、张冠军、刘华、甘俊、周文明、李广宇、翟旭、李特、高文峰、李平苍、谢春喜、宋国策、黄一昕、蒋函珂、张瑞、王晓文、杨红磊、杨泽发、许兵、杨怀志、马婷婷、王平豪、吴蔚博、戴继、刘冬祥、李吉平、葛春青。主要审查人：目

4、 次 TOC o 1-2 h z u HYPERLINK l _Toc96708984 1 总则 PAGEREF _Toc96708984 h 8 HYPERLINK l _Toc96708985 2 术语、缩略语和符号 PAGEREF _Toc96708985 h 9 HYPERLINK l _Toc96708986 2.1 术语 PAGEREF _Toc96708986 h 9 HYPERLINK l _Toc96708987 2.2 缩略语 PAGEREF _Toc96708987 h 11 HYPERLINK l _Toc96708988 2.3 符号 PAGEREF _Toc9670

5、8988 h 11 HYPERLINK l _Toc96708989 3 数据准备与选取 PAGEREF _Toc96708989 h 13 HYPERLINK l _Toc96708990 3.1 SAR数据 PAGEREF _Toc96708990 h 13 HYPERLINK l _Toc96708991 3.2 DEM数据 PAGEREF _Toc96708991 h 14 HYPERLINK l _Toc96708992 3.3 其他数据 PAGEREF _Toc96708992 h 14 HYPERLINK l _Toc96708993 4 InSAR数据处理 PAGEREF _T

6、oc96708993 h 15 HYPERLINK l _Toc96708994 4.1 一般规定 PAGEREF _Toc96708994 h 15 HYPERLINK l _Toc96708995 4.2 D-InSAR方法 PAGEREF _Toc96708995 h 16 HYPERLINK l _Toc96708996 4.3 PS-InSAR方法 PAGEREF _Toc96708996 h 18 HYPERLINK l _Toc96708997 4.4 SBAS-InSAR方法 PAGEREF _Toc96708997 h 19 HYPERLINK l _Toc96708998

7、4.5 其他InSAR数据处理 PAGEREF _Toc96708998 h 20 HYPERLINK l _Toc96708999 5 规则化处理 PAGEREF _Toc96708999 h 21 HYPERLINK l _Toc96709000 5.1 平面位置校正 PAGEREF _Toc96709000 h 21 HYPERLINK l _Toc96709001 5.2 沉降点精化 PAGEREF _Toc96709001 h 21 HYPERLINK l _Toc96709002 5.3 时空基准改正 PAGEREF _Toc96709002 h 22 HYPERLINK l _T

8、oc96709003 5.4 成果拼接 PAGEREF _Toc96709003 h 23 HYPERLINK l _Toc96709004 6 精度评估 PAGEREF _Toc96709004 h 24 HYPERLINK l _Toc96709005 6.1 精度要求 PAGEREF _Toc96709005 h 24 HYPERLINK l _Toc96709006 6.2 内符合精度评估 PAGEREF _Toc96709006 h 25 HYPERLINK l _Toc96709007 6.3 外符合精度评估 PAGEREF _Toc96709007 h 26 HYPERLINK

9、l _Toc96709008 7 成果编制 PAGEREF _Toc96709008 h 28 HYPERLINK l _Toc96709009 7.1 图件制作 PAGEREF _Toc96709009 h 28 HYPERLINK l _Toc96709010 7.2 分析报告编制 PAGEREF _Toc96709010 h 30 HYPERLINK l _Toc96709011 8 质量控制 PAGEREF _Toc96709011 h 31 HYPERLINK l _Toc96709012 8.1 检查内容 PAGEREF _Toc96709012 h 31 HYPERLINK l

10、_Toc96709013 8.2 检查方法 PAGEREF _Toc96709013 h 32 HYPERLINK l _Toc96709014 9 成果提交 PAGEREF _Toc96709014 h 34 HYPERLINK l _Toc96709015 附录A SAR数据参数 PAGEREF _Toc96709015 h 35 HYPERLINK l _Toc96709016 附录B InSAR数据处理流程 PAGEREF _Toc96709016 h 37 HYPERLINK l _Toc96709017 附录C 专题图样例 PAGEREF _Toc96709017 h 39 HYP

11、ERLINK l _Toc96709018 用词说明 PAGEREF _Toc96709018 h 42附： HYPERLINK l _Toc96709019 条文说明 PAGEREF _Toc96709019 h 43Contents TOC o 1-2 h z u HYPERLINK l _Toc96708984 1 General Provisions PAGEREF _Toc96708984 h 8 HYPERLINK l _Toc96708985 2 Terms、abbreviations and symbols PAGEREF _Toc96708985 h 9 HYPERLINK

12、l _Toc96708986 2.1 Terms PAGEREF _Toc96708986 h 9 HYPERLINK l _Toc96708987 2.2 Abbreviations PAGEREF _Toc96708987 h 11 HYPERLINK l _Toc96708988 2.3 Symbols PAGEREF _Toc96708988 h 11 HYPERLINK l _Toc96708989 3 Data preparation and selection PAGEREF _Toc96708989 h 13 HYPERLINK l _Toc96708990 3.1 SAR d

13、ata PAGEREF _Toc96708990 h 13 HYPERLINK l _Toc96708991 3.2 DEM data PAGEREF _Toc96708991 h 14 HYPERLINK l _Toc96708992 3.3 Other data PAGEREF _Toc96708992 h 14 HYPERLINK l _Toc96708993 4 InSAR data processing PAGEREF _Toc96708993 h 15 HYPERLINK l _Toc96708994 4.1 General requirements PAGEREF _Toc967

14、08994 h 15 HYPERLINK l _Toc96708995 4.2 D-InSARmethod PAGEREF _Toc96708995 h 16 HYPERLINK l _Toc96708996 4.3 PS-InSARmethod PAGEREF _Toc96708996 h 18 HYPERLINK l _Toc96708997 4.4 SBAS-InSARmethod PAGEREF _Toc96708997 h 19 HYPERLINK l _Toc96708998 4.5 Other methods of InSAR data processing PAGEREF _T

15、oc96708998 h 20 HYPERLINK l _Toc96708999 5 Regularization Processing PAGEREF _Toc96708999 h 21 HYPERLINK l _Toc96709000 5.1 Plane position correction PAGEREF _Toc96709000 h 21 HYPERLINK l _Toc96709001 5.2 Settlement point refinement PAGEREF _Toc96709001 h 21 HYPERLINK l _Toc96709002 5.3 Correction o

16、f space-time datum PAGEREF _Toc96709002 h 22 HYPERLINK l _Toc96709003 5.4 Results splicing PAGEREF _Toc96709003 h 23 HYPERLINK l _Toc96709004 6 Precision assessment PAGEREF _Toc96709004 h 24 HYPERLINK l _Toc96709005 6.1 Precision requirements PAGEREF _Toc96709005 h 24 HYPERLINK l _Toc96709006 6.2 Pr

17、ecision of inner coincidence PAGEREF _Toc96709006 h 25 HYPERLINK l _Toc96709007 6.3 Precision of external coincidence PAGEREF _Toc96709007 h 26 HYPERLINK l _Toc96709008 7 Results compiled PAGEREF _Toc96709008 h 29 HYPERLINK l _Toc96709009 7.1 Map editing PAGEREF _Toc96709009 h 29 HYPERLINK l _Toc967

18、09010 7.2 Analysis report editing PAGEREF _Toc96709010 h 31 HYPERLINK l _Toc96709011 8 Quality control PAGEREF _Toc96709011 h 32 HYPERLINK l _Toc96709012 8.1 Review content PAGEREF _Toc96709012 h 32 HYPERLINK l _Toc96709013 8.2 Review methods PAGEREF _Toc96709013 h 33 HYPERLINK l _Toc96709014 9 Resu

19、lts submitted PAGEREF _Toc96709014 h 34 HYPERLINK l _Toc96709015 Addition A SAR data parameters PAGEREF _Toc96709015 h 35 HYPERLINK l _Toc96709016 Addition B InSAR processing process PAGEREF _Toc96709016 h 37 HYPERLINK l _Toc96709017 Addition C Example of Result drawing39 HYPERLINK l _Toc96709018 Ex

20、planation of wording PAGEREF _Toc96709018 h 42 HYPERLINK l _Toc96709018 Addition: Explanation of provisions PAGEREF _Toc96709018 h 431 总则 为实现合成孔径雷达干涉（InSAR）测量技术在轨道交通领域的规范性和指导性应用，保证测量成果质量、精度满足轨道交通工程应用需要，制定本标准。 本标准适用于铁路、城轨等轨道交通周边区域全生命周期地表沉降、采空区、滑坡等地质灾害，以及沿线构筑物和附属设施等周期性形变普查识别与监测。 本标准针对铁路、城轨等轨道交通勘察设计辅助选

21、线、施工期精密控制网优化、运维阶段构筑物与沿线附属设施形变普查、运维阶段构筑物与沿线附属设施形变监测等专项工作，提出了星载InSAR形变监测的技术要求。 InSAR监测成果坐标系统推荐采用基于2000国家大地坐标系（CGCS2000）基准的地理坐标系或平面投影坐标系。 轨道交通工程InSAR形变监测应进行技术设计，内容应包括任务来源及目的、工程区域概况、监测内容及精度要求、SAR数据选择及数据处理、质量控制措施、进度安排、预期提交成果等。 轨道交通工程InSAR形变监测工作应认真贯彻安全生产方针，结合各阶段工作的特点和具体情况，制定相应的安全生产措施。 轨道交通工程InSAR形变监测应积极采用

22、新技术、新材料、新设备、新工艺。监测工作中采用本标准未涉及的新技术时，其监测精度指标不宜低于本标准要求。 轨道交通工程InSAR形变监测除应符合本标准外，尚应符合相关国家现行规范规定。2 术语、符号和缩略语2.1 术语合成孔径雷达Synthetic Aperture Radar（SAR）利用合成孔径技术模拟出等效大孔径天线来提高方位向分辨率，具有更高地面目标分辨能力的一种雷达传感器。合成孔径雷达干涉测量Interferometric Synthetic Aperture Radar（InSAR）利用雷达传感器获取的同一地区不同时间的SAR影像，进行干涉计算的测量方法，通常包括合成孔径雷达差分干

23、涉测量、时序合成孔径雷达干涉测量。合成孔径雷达差分干涉测量 Differential InSAR（D-InSAR）对干涉相位进行差分处理，获取形变相位，测量地表厘米级形变的InSAR技术。时序合成孔径雷达干涉测量 Time Series InSAR（TS-InSAR）通过对长时间序列的差分干涉相位分析，去除大气、地形等残余相位误差，获取高精度地表形变速率和时间序列信息的InSAR测量技术，典型方法包括永久散射体合成孔径雷达干涉测量和短基线集合成孔径雷达干涉测量。永久散射体点Persistent Scatterer（PS）在覆盖同一地区的SAR影像长时间序列上，仍然能保持着稳定雷达散射特性的点目

24、标。典型的PS目标包括建筑物、线塔、栅栏、桥梁、堤坝、路灯、裸露岩体和角反射器（CR）等硬目标。分布式散射体Distributed Scatterer（DS）在SAR影像分辨率单位内没有任何PS散射体的后向散射占据统治地位的点目标。典型的DS目标包括裸地、轨道板、道路等目标。角反射器 Corner Reflector（CR）能将雷达入射信号沿原路径反射回去，并在SAR影像上形成高强度信号的人工装置。时间基线Temporal Baseline对同一地区进行重复轨道成像的任意两景SAR影像的时间间隔。空间基线Spatial Baseline对同一地区进行重复轨道成像的任意两景SAR影像的成像位置距

25、离。相干目标 Coherent Target在覆盖同一地区的SAR影像长时间序列上，仍能保持较高相干性的像元。永久散射体合成孔径雷达干涉测量 Persistent Scatterer InSAR（PS-InSAR）基于永久散射体的差分干涉相位，进行网络邻域差分及线性形变和高程误差参数建模与解算，并采用时空滤波方法分离非线性形变、大气延迟、基线误差和噪声等残余相位，获取高精度时序形变信息的InSAR测量技术。短基线集合成孔径雷达干涉测量 Small Baseline Subsets InSAR（SBAS-InSAR）利用合适的空间基线和时间基线阈值组成差分干涉相位集，基于相干目标点解缠相位变化进

26、行建模和解算，通过时空滤波或外部数据去除大气延迟，获取高精度时序形变信息的InSAR测量技术。分布式散射体合成孔径雷达干涉测量Distributed Scatterer InSAR（DS-InSAR）基于分布式散射体相位优化后的差分干涉相位，进行PS-InSAR或者SBAS-InSAR数据处理，获取高精度时序形变信息的InSAR测量技术。相位堆叠技术Stacking用时间间隔作为权重，基于线性模型对多期解缠差分干涉相位进行加权平均，削弱时间维呈现高频低相关性的大气延迟、轨道误差及地形残差等影响，获取形变信息的InSAR测量技术。像素偏移量追踪技术Pixel Offet Tracking（POT

27、）基于SAR影像幅度信息，以一定长和宽的范围为滑动窗口模板，对图像进行互相关计算，从而获取地表形变的测量技术。多孔径雷达干涉测量方法Multi Aperture Interferometry（MAI）通过将方位向和距离向形变较为敏感的前视和后视干涉图进行差分干涉，得到地表沿方位向形变相位的InSAR测量技术。相位解缠Phase Unwrapping对缠绕相位的差分值进行积分，恢复相位主值中被模糊掉的整周相位，获取正确的高程或形变相位信息。地理编码Geocoding将卫星雷达坐标系成果和地理空间坐标系成果进行相互转换的过程。视线向 Line of Sight（LOS）卫星雷达侧视成像时，沿雷达波

28、入射的方向。规则化处理Regularization Processing基于轨道交通行业应用需求，针对InSAR监测成果进行的一系列专业化数据后处理方法。2.2 缩略语AW3D ALOS World 3D 一种全球数字地表模型名称DEM Digital Elevation Model 数字高程模型DOM Digital Orthophoto Map 数字正射影像图GNSS Global Navigation Satellite System 全球导航卫星系统JPEG Joint Photographic Experts Group 联合图像专家组，用于连续色调静态图像压缩的一种标准SLC Si

29、ngle Look Complex 单视复数影像SRTM Shuttle Radar Topography Mission 航天雷达地形测绘任务，用于表示一种免费公开的数字高程模型名称SVD Singular Value Decomposition 奇异值分解方法Tandem TerraSAR-X add-on for Digital Elevation Measurements 一种全球数字地表模型名称TIFF Tag Image File Format 标签图像文件格式2.3 符号系统带宽；空间基线；临界基线；测区内相邻点间形变梯度；N雷达在一年内的重访次数；雷达波长；相干系数。3 数据准

30、备与选取3.1 SAR数据SAR数据按波长一般可分为短波(25-40 mm),中波(40-75 mm)和长波(150-1300 mm)；按照SAR数据方位向空间分辨率可分为高分辨率(20 m)；按照重访周期可分为高重访(30天)周期，现有可用星载SAR数据参数见附录A。SAR数据可按照地貌类型、波长、空间分辨率及重访周期进行选取。针对不同专项工作类型，SAR数据的选取应符合表3.1.2的规定。表3.1.2 SAR数据选取要求专项工作类型地貌类型波长空间分辨率重访周期勘察设计辅助选线城镇区中、长波中等/低分辨率中等/低重访稀疏植被中、长波中等/低分辨率中等密林区长波中等/低分辨率高重访施工期精密

31、控制网优化城镇区中、长波中等/低分辨率中等/低重访稀疏植被中、长波中等/低分辨率中等密林区长波中等/低分辨率高重访沿线地灾隐患（区域沉降、采空区和滑坡等）普查城镇区短、中、长波中等/低分辨率中等稀疏植被中、长波中等/低分辨率中等密林区长波中等/低分辨率高重访运维阶段构筑物与沿线附属设施形变普查城镇区短、中波中等/低分辨率中等/高重访稀疏植被中波中等/低分辨率中等/高重访密林区中、长波中等/低分辨率高重访运维阶段构筑物与沿线附属设施形变监测短高分辨率高重访注1：城市轨道交通均参照城镇区地貌类型选择数据SAR数据的雷达波长、入射角、重访周期、空间分辨率、影像模式、时空基线和相干性等应结合轨道交通I

32、nSAR形变监测专项工作的应用阶段、任务要求、区域地貌、沉降情况、技术设计和精度要求确定。SAR数据选取宜保证其雷达视线方向与监测目标最大形变方向一致。最大形变方向宜综合考虑地表变化程度、地形坡度、地形朝向、时序特征等因素确定。小区域地灾和构筑物等重点目标形变监测、且具有最大形变梯度先验信息时，SAR数据选取宜保证最大形变梯度、波长和重访周期满足公式3.1.5。（3.1.5）式中:测区内相邻点间形变梯度（mm）；N雷达在一年内的重访次数；为雷达波长（mm）。SAR数据编程拍摄时，同轨/跨轨相邻两景影像的重叠度宜大于10%。3.2 DEM数据DEM数据宜由大比例尺地形图的高程点、等高线内插生成。

33、当测区内无大比例尺地形图数据时，可选择SRTM、AW3D、Tandem等公开数据。DEM的获取时间宜与SAR影像的获取时间接近。DEM使用前应进行高程值缺失检查，对缺失部分应进行内插处理。3.3 其他数据其他数据用于提高InSAR数据的处理精度、辅助轨道交通工程InSAR成果分析和制图等，主要包括辅助数据、勘测数据、地质资料、制图资料。辅助数据包括SAR影像的精密轨道数据、高分辨率DOM、大气数据等。勘测数据包括里程坐标和站场等线位资料、精测控制网点位坐标及其监测数据等。地质资料包括轨道交通工程沿线的历史沉降、地下水开采、人类工程活动、地灾分布、采空区矿界等。制图资料包括监测区域的光学影像、行

34、政区划矢量和地名注记在内的基础地理数据等。4 InSAR数据处理4.1 一般规定InSAR数据处理方法的确定应综合考虑轨道交通工程的专项工作类型、监测目标和影像数量等因素确定，并应符合表4.1.1的规定，相应的InSAR数据处理流程可参照附录B。表4.1.1 InSAR处理方法选择要求专项工作类型监测目标影像数量/景处理方法勘察设计辅助选线采空区滑坡等8D-InSAR方法8D-InSAR+SBAS-InSAR方法、Stacking方法区域沉降16SBAS-InSAR、PS-InSAR方法施工期精密控制网优化/16SBAS-InSAR、PS-InSAR、DS-InSAR方法运维阶段沿线地灾隐患（

35、区域沉降、采空区和滑坡等）普查采空区滑坡等300PS/DS-InSAR10152020SBAS-InSAR20305050POT150015002000-MAI8001600-施工期精密控制网优化D-InSAR100150300300PS/DS-InSAR10152020SBAS-InSAR20305050运维阶段沿线地灾隐患（区域沉降、采空区和滑坡等）识别D-InSAR100150300300PS/DS-InSAR10152020SBAS-InSAR20305050POT150015002000-MAI8001600-运维阶段构筑物与沿线附属设施形变普查PS/DS-InSAR5SBAS-In

36、SAR5运维阶段构筑物与沿线附属设施形变监测PS/DS-InSAR3-注：线上沉降监测与沿线附属设施风险评估在精度不达标时，应尽可能缩小监测区域，聚焦构筑物本体。6.2 内符合精度评估内符合精度评估主要包含独立InSAR数据解算结果评判、不同处理方法结果交叉验证等。在一定假设条件下对独立InSAR数据解算结果进行内符合精度评定，应符合下列规定：InSAR形变速率、形变量等解算结果的直方图分布特征应近似于高斯曲线，均值在零附近。应根据形变量或形变速率结果的空间分布状态，评估大气延迟、地形误差对监测结果的影响程度。根据形变量或形变速率直方图、空间分布状态，应对离群值进行判断和确认，并舍弃误差值。可

37、基于多种InSAR技术获取的监测结果，采用半变异函数/协方差计算内符合精度。将不同SAR数据、不同处理方法的结果投影到同一方向进行交叉检验分析，宜符合下列规定：可根据绘制结果的散点图或相关性图进行定性分析。可根据不同结果同名点差值计算的均方根误差指标进行定量分析。可根据不同结果同名点差值的相关系数大小进行定量评估，相关系数越大，两种技术监测结果的一致性和可靠性越高，反之亦然。假设X，Y分别代表不同结果同名点的形变速率变量，则它们之间的相关系数P可按式6.2.3计算。（6.2.3）式中：COV()协方差；D()变量；E()期望。6.3 外符合精度评估对InSAR结果进行外符合精度时，应釆用高精度

38、GNSS、水准等高精度外部监测数据，应符合下列规定：高精度外部监测数据数目不宜少于6组，精度应高于InSAR监测成果的最高精度。在相干目标密集区域，高精度外部监测数据和InSAR监测成果的同名点位搜索应采用最邻近点法搜索附近的相干目标点，且不宜超过3个像元，进行精度验证和相关性分析。在相干目标稀少区域，宜通过空间插值对相干目标点进行拟合，并提取高精度外部监测点位置对应处的相干目标形变结果，进行精度验证和相关性分析。三维GNSS位移结果与InSAR视线向监测结果比较，两者差值可按式6.3.2-1和6.3.2-2计算。（6.3.2-1）式中:InSAR监测的视线向形变量（mm）；GNSS投影到视线

39、向的形变量（mm）；两者差值（mm）。（6.3.2-2）式中:SAR数据投影到地面的水平角度；雷达波入射角；x、y、z南北、东西和垂直方向形变量（mm）。水准测量结果与InSAR垂直方向结果比较，两者差值可按式6.3.3计算。（6.3.3）式中:水准监测成果（mm）；雷达波入射角。常用的精度评价指标有误差最大值、最小值、标准差以及误差直方图分布等，评价指标可按式6.3.4-1、6.3.4-2、6.3.4-3计算。误差绝对值应不大于10mm/a，对于中等分辨率SAR数据，误差标准差应不超过10mm/a；对于高分辨率SAR数据，误差标准差应不超过5mm/a。（6.3.4-1）（6.3.4-2）(6

40、.3.4-3)式中:N与SAR影像获取时段一致的水准或GNSS测量数据个数；形变误差（mm）。7 成果编制7.1 图件制作InSAR轨道交通工程专题图件应结合工程应用阶段和专业应用要求确定内容和形式，包括沉降速率图、沉降速率等值线图、沉降速率纵断面图、沉降速率横断面图、差异沉降纵断面图、采空区滑坡范围边界图，时序沉降量图等，专题图样例见附录C。专题图件制作应符合下列要求：符合基本图面要素要求，参照遥感影像平面图制作规范GB/T 15968-2016、遥感解译地质图制作规范DD2011-02。制图底图应选择地质图、地形图、光学遥感影像图或SAR强度影像。制图坐标系应采用和轨道交通工程要素一致的坐

41、标系。制图比例尺、分幅制图应根据工程应用需求确定。根据工程应用需求，宜叠加车站名称、矿界范围等专业资料及行政区划、水系等重要地理信息资料。沉降速率和沉降量专题图制作，应符合下列规定：运营线路制图缓冲区不应小于5km，勘察设计线路制图缓冲区不应小于20km。沉降速率和沉降量专题图叠加的轨道交通信息应包括设计中线、里程标志。以制图比例尺1:5万为例，当线路里程长度小于50km时，宜标示公里标；线路长度在50km至200km时，宜标示五公里标；线路长度在200km以上时，宜标示十公里标。沉降速率和沉降量专题图应按监测成果点的沉降速率属性值大小进行分级设色，分级设色的级别和颜色可参照本标准附录C的设置

42、。沉降速率和沉降量专题图的成果图格式应为JPEG或TIFF格式。沉降速率等值线图的制作，应符合下列规定：沉降速率等值线可由点目标插值得到，插值方法宜选用克里金插值方法。制作沉降速率等值线时，参与插值的点目标间隔不应超过5km。沉降速率等值距为10mm/a。宜采用低通滤波方法对等值线进行平滑。沉降速率等值线图按使用需要可采用栅格和矢量格式。沉降速率纵断面应分为勘察设计线路沉降速率纵断面和运营线路沉降速率纵断面，制作时应符合下列规定：勘察设计线路沉降速率纵断面应由设计线位经过处的地面点目标插值得到，插值方法宜采用不规则三角网插值。勘察设计线路参与插值的点目标间隔不宜大于1km。运营线路沉降速率纵断

43、面制作前，应进行沉降点精化提取线上InSAR监测点，沉降点精化应遵循本标准第5.2节。运营线路重要工点参与内插的线上InSAR监测点间隔不宜大于10m。运营线路重点段落参与内插的线上InSAR监测点间隔不宜大于35 m。运营线路普查参与内插的线上InSAR监测点间隔不宜大于100 m。时间序列沉降量纵断面的制作，应符合下列规定：不同时间累积沉降量纵断面的制作应满足本标准第7.1.5条的规定。在同一图中绘制不同时间累积沉降量纵断面应按不同颜色进行标识。沉降速率横断面制作，应符合下列规定：勘察设计线路沉降速率横断面宜通过点目标构建不规则三角网插值得到，参与插值的点目标间隔不应大于100m。运营线路

44、沉降速率横断面应以线上InSAR监测点沉降速率作为基准，线下监测点宜通过不规则三角网内插，且间隔不应大于100 m。线上线下InSAR监测点提取方法遵循本标准第5.2节。运营线路差异沉降速率纵断面制作，应符合下列规定：桥梁段差异沉降速率应按相邻桥墩沉降速率之差计算，路基段用于差异沉降速率计算的InSAR监测点最大间隔不宜超过50m。构筑物线上线下差异沉降速率计算时，线上InSAR监测点提取方法遵循本标准第5.2节，线下InSAR监测点应通过内插获得。沉降区域边界专题图制作时，宜根据沉降速率等值线图和差分干涉相位图综合确定，应符合下列规定：单期次沉降区域边界应根据差分干涉相位图进行提取。多期次沉

45、降区域边界应将多个单期次干涉对沉降区域边界取并集。应根据质心计算公式，确立沉降区域边界质心走向曲线，并绘制走向趋势箭头。沉降区域边界应将多期次沉降区域边界和沉降速率等值线图取并集。沉降区域边界专题图应包含沉降边界、影像底图、线路中线、里程标志、变化走向箭头、基础地理信息矢量等要素。制作采空区、滑坡等形变尺度较大的地质灾害轨道交通工程专题图时，还应开展下列工作：借助相干性良好、且时间尺度基本一致的差分干涉图、相干图和解缠相位图等阶段成果，辅助分析TS-InSAR监测结果。应根据相干性良好、且地理编码后的差分干涉图绘制沉降区域边界图。7.2 分析报告编制轨道交通工程InSAR形变监测分析报告应包括

46、下列内容：针对技术设计书监测内容，提取和分析形变区域。宜结合外部勘测数据或地质资料，分析形变的空间分布或时间分布特征。根据专业应用需求，制作专题图件。若存在外部高精度测量数据，应对InSAR监测结果进行基准改正和精度评估，具体应遵循本标准第5.3、6.2和6.3节。轨道交通工程InSAR形变监测分析报告编制宜包括项目概括、数据源选取及数据处理方法、监测结果分析、结论和建议等章节。8 质量控制8.1 检查内容在数据处理前，SAR原始影像质量检查应包括下列主要内容：SAR数据选择的合理性检查应满足本标准第3.1节的要求.SAR数据应为SLC格式，如不符合要求，应将其处理成SLC格式或者更换数据。S

47、AR数据传感器类型、成像模式和极化方式应相同。SAR数据应是同一地区的重轨影像，且数量上应满足表4.1.1要求。相邻SAR成像时刻的时间间隔不宜超过3个月，否则应补充数据。所有SAR数据的公共区域应覆盖目标区域。应根据SAR强度影像判断原始SAR影像是否存在缺失、掉线、断行、散焦、重影、无效像元过多等严重影响后续生产的质量问题。数据准备与选取中的其他数据检查，应包括下列主要内容：SAR轨道数据的精度应确认。应检查地形数据的完整性和一致性。应对光学遥感影像数据的云层覆盖量、数据缺失和色调一致情况进行检查。实测控制点质量、精度和数量应满足本标准第6.1和6.3节要求。数据处理过程中的检查，应包括下

48、列主要内容：数据处理方法的选择应满足本标准第4.1.1条的要求。数据处理作业流程应符合本标准要求，每个工作步骤的日志应保存齐全，如有缺失，应尽快补充。数据处理阶段性的成果应齐全，关键指标应符合技术要求。干涉对的相干系数图，不应存在异常低相干情况。对于PS-InSAR方法，干涉对在城市等具有较强相干保持能力的地区应具有良好的相干性，若相干性低于某一阈值且干涉条纹不清晰，应查明原因并剔除相干性低的干涉对或对应影像；对于D-InSAR或SBAS-InSAR，滤波后的差分干涉图整体应具有良好的相干性，若其相干性低于某一阈值且干涉条纹不清晰，宜剔除该干涉对。差分干涉相位中不应存在趋势性的轨道误差相位。在

49、进行相位解缠前，阴影、叠掩及其他低相干区应做掩膜处理；在解缠后，轨道交通沿线重点关注区域的相位不应出现相位跳变现象。相干目标应包括人工建筑等具有较强相干保持能力的地物，水体、阴影、叠掩等区域不应出现相干目标。参考点的选取应满足本标准第4.3.4条的要求。时序解算模型的阈值应根据初次解算速率和高程残差进行设置。形变速率和形变时间序列成果不应存在因轨道误差和大气延迟引起的形变误差。地表形变的拼接成果不应存在不连续问题。精度评估检查时，应包括下列主要内容：精度评估内容应完整，且应满足本标准第6.2和6.3节的规定；精度评估方法应合理，且应满足本标准第6.2和6.3节的规定；成果精度应满足本标准第6.

50、1节的规定，成果精度结论应适当合理，评估报告应内容完整。成果检查应包括下列内容：图件检查的内容包括：成果图件的命名方式、图件类型、比例尺和大地坐标系应正确，图面内容应完全、规范、清晰可辨，矢量线拓扑关系应正确等。成果数据的内容、完整性、数据格式、数据结构等应符合要求。地表形变统计表格字段应完整，且取值范围、数据类型应符合要求等。成果报告检查：检查成果报告内容应合理全面。成果资料和归档资料应齐全。8.2 检查方法成果检查方法和要求应符合测绘成果质量检查与验收（GB/T 24356）的标准，实行“两级检查，一级验收”制度。过程检查应符合下列规定：项目工作人员应在数据处理、成果图件编制等工作过程中填

51、写工作日志及质量检查表，对所承担的各项内容进行100%的自检、互检。项目负责人应定期对项目进度和阶段性成果质量进行检查，其中对阶段性成果资料、阶段性成果数据、关键性过程结果和原始资料的抽检不少于总量的20%。最终检查应符合下列规定：由质检部门组织进行。检查成果应为通过过程检查的生产成果。检查比例为100%。成果验收应符合下列规定：应采用抽样检查方式进行。对项目原始资料、关键性中间结果和最终成果资料的抽检不应少于20%。9 成果提交成果提交内容应包括技术设计书、技术报告、成果图件等。归档资料应包括成果提交内容、数据处理过程文件和成果原始数据。数据处理过程文件应结合本标准第8.1节质量检查内容进行

52、汇总，宜包括SAR数据强度图、干涉基线、干涉相位图、差分干涉图等结果图片及参数设置相关文件。地面沉降InSAR监测工作完成后，应及时将成果报告、图件及相关资料提交主管部门验收。归档资料应按验收意见修改完成，并保证真实、完整。按资料管理的有关规定及时完成归档工作。附录A SAR数据参数A.0.1 SAR数据参数信息见表A.0.1。表A.0.1 SAR数据参数信息SAR传感器运行起止时间工作波段(波长/cm)幅宽/km分辨率(方位向距离向)入射角SEASAT1978.06-1978.10L(23.5)10025m25m2026SIR-A1981.11-1981.11L(23.5)5040m40m4

53、7SIR-B1984.10-1984.10L(23.5)5040m40m1564ERS-11991.07-2000.03C(5.63)10030m30m2026JERS-11992.02-1998.10L(23.5)7518m18m35ERS-21995.04-2011.09C(5.63)10030m30m2026RADARSAT-11995.11-2013.03C(5.63)Fine:50Standard:100canSAR:5009m(8.9) m28m(21-27) m28m(23,27,35) m374720492045ENVISAT2002.03-2012.04C(5.63)APmo

54、de:58-110Image:58-110Wave:5GM:405WS:40530m(30150) m30m(30150) m10m10m1km1km150m150m154517421742ALOS-12006.01-2011.05L(23.5)Single/dual pol:70Quad-pol:30ScanSAR:35010m(7,14) m10m24m100m100m8608301843TerraSAR-X2007.06至今X(3.11)Spotlight:10Stripmap:30ScanSAR:1002m(1.53.5) m3m(36) m26m16m205520452045COSM

55、O-SkyMed2007.06至今X(3.12)Spotlight:10Stripmap:3040ScanSAR:1002001m1m315m30100m255025502550RADARSAT-2007.12至今C(5.63)Spotlight:20Stripmap:20-150ScanSAR:300-5000.8m(2.1-3.3) m(325.6) m(2.542.8) m(46113) m(43183) m254925602549TanDEM-X2010.06至今X(3.11)HRSpotlight:10Spotlight:10Stripmap:30ScanSAR:1001m(1.5-

56、3.5) m2 m(1.5-3.5) m3m(3-6) m26m16 m2055205520452045Sentinel-1A2014.04至今C(5.63)Stripmap:80IW:250EW:400Wavemode:205m5 m5m20 m20m40 m5m5 m20452946194722353548ALOS-22014.05至今L(23.5)Spotlight:25Stripmap:50/70ScanSAR:350/4901m3m3m,6m,10m100m/60m870Sentinel-1B2016.04至今C(5.63)Stripmap:80IW:250EW:400Wavemod

57、e:205m5 m5m20 m20m40 m5m5 m20452946194722353548GF-32016.08至今C(5.63)12种模式:10-6501m500m1060附录B InSAR数据处理流程D-InSAR数据处理流程可参照图B.0.1。图B.0.1 D-InSAR数据处理流程PS-InSAR数据处理流程可参照图B.0.2。图B.0.2 PS-InSAR数据处理流程SBAS-InSAR数据处理流程可参照图B.0.3。图B.0.3 SBAS-InSAR数据处理流程融合水准测量与InSAR技术的高铁沉降监测技术流程可参照图B.0.4图B.0.4 融合水准测量与InSAR技术的高铁沉

58、降监测技术流程附录C 专题图样例InSAR沉降速率图样式可参照图C.0.1。图C.0.1 InSAR沉降速率图InSAR沉降速率等值线图样式可参照图C.0.2。图C.0.2 叠加各种线路要素的等值线沉降速率图叠加地质资料的InSAR沉降速率图样式可参照图C.0.3。图C.0.3 叠加地质资料的InSAR沉降速率图轨道交通沿线缓冲区沉降速率图样式可参照图C.0.4。图C.0.4 轨道交通沿线缓冲区InSAR沉降速率图InSAR沉降监测纵断面和横断面样式可参照图C.0.5。图C.0.5 InSAR沉降监测纵断面和横断面用词说明为便于在执行本标准条款时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下：1表

59、示很严格，非这样做不可的；正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”；2表示严格，在正常情况下均应这样做的；正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”；3表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的；正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”；4表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”。中国工程建设标准化协会标准轨道交通工程InSAR形变监测标准T/CECS 20条文说明目 次 TOC o 1-2 h z u HYPERLINK l _Toc96708603 1 总则46 HYPERLINK l _Toc96708604 2 术语、符号和缩略语47 HYPERLINK l _Toc96708

60、605 2.1 术语47 HYPERLINK l _Toc96708606 3 数据准备与选取48 HYPERLINK l _Toc96708607 3.1 SAR数据48 HYPERLINK l _Toc96708608 4 InSAR数据处理49 HYPERLINK l _Toc96708609 4.1 一般规定49 HYPERLINK l _Toc96708610 4.2 D-InSAR方法49 HYPERLINK l _Toc96708611 4.3 PS-InSAR方法50 HYPERLINK l _Toc96708612 4.4 SBAS-InSAR方法50 HYPERLINK l