استخراج میزان فرونشست تونل‌های مترو از دید رادار InSAR

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 No 15,mehrparvar alley Zob ahan avenue,shafagh blvd

2 دانشگاه مالک اشتر

چکیده

هدف اصلی این مقاله طراحی و شبیه‌سازی الگوریتمی برای آشکارسازی و تحلیل میزان فرونشست تونل مترو در حال احداث شهر اصفهان از دید رادار InSAR می‌باشد. محدودیت‌های اصلی InSAR برای آشکارسازی و پایش فرونشست ناشی از اهداف زیرسطحی یکی در خط مبنای زمانی سنجنده و دیگری کاهش همبستگی به دلیل تغییر ویژگی‌های بازتابی پراکنده سازهای موجود در منطقه مورد مطالعه در طول زمان می‌باشد که منجر به کاهش همدوسی و ایجاد نویز در تداخل نماهای ایجادشده می‌گردد. در طرح این الگوریتم هدف بر آن بوده است که با استفاده از پردازش سری زمانی رادار تداخل‌سنج و انتخاب پراکنده سازهای پایدار گسترده و همچنین طرح گرافی بهینه و پیوسته مابین تصاویر تحت پردازش که باعث پایداری فاز اهداف توزیع‌شده می‌شود، میزان همدوسی بین تداخل نماها را افزایش داد. همچنین در ادامه جهت کاهش میزان نویز موجود در تداخل نماها، در مرحله قبل از بازیابی فاز با اعمال فیلتر و پارامترهایی مناسب نسبت به افزایش سیگنال به نویز پرداخته‌شده است، به صورتی که در آن میانگین همدوسی در تداخل نماهای ایجاد شده نسبت به سایر فیلترها به میزان 9% به عدد 1 که بیشترین میزان همدوسی می‌باشد، نزدیک‌تر است. در انتها جهت افزایش دقت و عدم حذف مناطقی که دارای همدوسی به نسبت پایینی می‌باشند به پیاده‌سازی یک الگوریتم بهینه بازیابی فازی انجام‌شده طوری که معیار میانگین قدر مطلق خطای نسبی در بازیابی فاز به میزان 12% نسبت به سایر الگوریتم‌های بازیابی فاز عملکرد بهتری خواهد داشت. درنهایت پس از پردازش‌های ذکرشده مشخص گردید که فرونشست هدف مورد مطالعه با فرونشست ناشی از عوارض طبیعی نظیر سفره‌های آب‌های زیرزمینی و یا خشک‌سالی متفاوت بوده و دارای الگوی فرونشست قابل‌تشخیصی می‌باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Extracting the amount of subsidence of subway tunnels from InSAR

نویسندگان [English]

  • Pouya Eshghy 1
  • Morteza Kazerooni 2
1 No 15,mehrparvar alley Zob ahan avenue,shafagh blvd
2 Malekashtar University
چکیده [English]

The main purpose of this article is to design and simulate an algorithm for the buried target from InSAR, and the purpose of this study is to start with the construction and analysis
of the subsidence rate of the subway tunnel in the construction of Isfahan city.
The main connections of InSAR for the construction and monitoring of subsidence of such goals are in determining the measuring time and reducing the correlation due to the change of the reflective characteristics of the geographical objects over time, which leads to the reduction of the interference coherence.
In the design of this algorithm, an attempt has been made to increase the degree of coherence between the interference views by using the interferometer radar time series processing and the selection of widespread stable scatterers, as well as the optimal and continuous graphic design between the images under processing, which causes the stability of the phase of the distributed targets.
Also, in order to reduce the amount of noise in the interference of views, in the stage before phase unwrapping, by applying a filter and suitable parameters to increase the signal to noise, in which the average coherence in the interference of the created views is 9% compared to other filters. It is closer to the number 1, which is the highest level of coherence, and in the end, in order to increase the accuracy and not to remove the regions with relatively low coherence, we will implement the optimal fuzzy unwrapping algorithm, which measures the average absolute value of the relative error in phase unwrapping by 12%. Finally it is clear that the subsidence of the target under study is different from the subsidence caused by natural causes such as underground water or drought and has a recognizable subsidence pattern.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Interferometric Synthetic Aperture Radar (InSAR)
  • co-registration
  • filtering
  • noise
  • unwrapping
دوره 10، شماره 1 - شماره پیاپی 27
شماره پیاپی 27، فصلنامه بهار و تابستان
تیر 1401
  • تاریخ دریافت: 30 دی 1401
  • تاریخ بازنگری: 05 دی 1402
  • تاریخ پذیرش: 29 بهمن 1401