本书系统阐述了大型水利工程建设与运行期间,卫星遥感监测监督与风险预警的理论、技术与方法,并列举了相关应用案例。本书主要内容包括水利工程卫星遥感监测应用现状及发展趋势、大型水利工程施工过程遥感动态监督、水利工程区大范围形变遥感精准监测、水利工程运行风险遥感智能识别及预警、水利工程遥感监测要素信息表征与业务化运行系统、水利工程遥感监测预警技术优化配置等,并提供了多个大型水利工程卫星遥感监测的应用案例。
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2000.6-2009.7 河海大学 水工结构 本科、硕士、博士2009.7至今 南京水利科学研究院/水利部大坝安全管理中心水库大坝健康诊断、监控预警、风险管理、淤积治理南京水利科学研究院/水利部大坝安全管理中心水闸处副处长,国家卓越工程师团队“水库大坝安全与管理创新团队”骨干成员,江苏省中青年学术技术带头人,中国大坝工程学会水库泥沙处理与资源利用技术专业委员会副秘书长,江苏省力学学会产学研工作委员会委员,南京水利科学研究院第七届“十佳青年”,《岩土工程学报》、《Infrastructures》、《Applied Sciences》等期刊审稿专家
目录
第1章 概述 1
1.1 我国主要大型水利工程概况 1
1.2 卫星遥感监测技术 4
1.2.1 卫星遥感技术的发展 5
1.2.2 光学遥感监测 5
1.2.3 雷达遥感监测 7
1.3 水利工程卫星遥感监测应用现状 8
1.3.1 光学遥感在图像识别中的应用 8
1.3.2 雷达遥感在形变监测中的应用 10
1.4 水利工程卫星遥感监测发展趋势 12
1.4.1 在建工程施工过程动态监督 13
1.4.2 工程区大范围形变精准监测 14
1.4.3 在运工程风险识别预警 14
第2章 大型水利工程施工过程遥感动态监督 16
2.1 工程施工范围遥感智能识别 16
2.1.1 遥感监测识别方法 16
2.1.2 工程施工范围遥感识别 19
2.2 大坝工程施工序时进度遥感监督 21
2.2.1 大坝工程的主要标识物智能提取 21
2.2.2 大坝工程的主要施工过程智能识别 27
2.3 灌区及引调水工程施工序时进度遥感监督 29
2.3.1 灌区及引调水工程的主要标识物智能提取 29
2.3.2 灌区及引调水工程的主要施工过程智能识别 36
第3章 水利工程区大范围形变遥感精准监测 45
3.1 基于时序InSAR技术的水利工程区大范围形变监测 45
3.1.1 基于PS-InSAR方法的形变监测 45
3.1.2 基于SBAS-InSAR方法的形变监测 52
3.1.3 时序InSAR 形变监测有效性对比分析 70
3.2 水利工程区时序InSAR形变精准监测 75
3.2.1 基于时序InSAR的大气改正 75
3.2.2 基于增设角反射器的时序InSAR形变监测 84
3.3 基于贴近摄影测量的工程主体建筑物形变高精度监测 93
3.3.1 无人机影像自动化匹配 93
3.3.2 立体结构形变精细化建模 96
3.3.3 主体建筑物形变高精度监测 97
第4章 水利工程运行风险遥感智能识别及预警 104
4.1 水利工程环境风险遥感智能识别及预警 104
4.1.1 基于光学遥感的库岸形变区域初判 104
4.1.2 光学遥感与InSAR 融合的库区滑坡风险识别与预警 108
4.2 水利工程变形风险遥感智能识别及预警 114
4.2.1 变形态势聚类分析方法 114
4.2.2 大坝表面变形态势分区及异常识别 119
4.3 水利工程人类活动风险遥感智能识别及预警 122
4.3.1 工程管理范围人类活动风险的遥感识别 122
4.3.2 水库溢洪道及下游行洪通道侵占的遥感识别与风险评估 129
4.3.3 水库下游洪水淹没风险区地表演变的遥感识别 135
第5章 水利工程遥感监测要素信息表征与业务化运行系统 138
5.1 水利工程遥感监测要素指标集 138
5.1.1 在建工程施工进度监督指标 138
5.1.2 在运工程风险源监测指标 140
5.2 水利工程遥感信息表征规则 141
5.2.1 工程变化场景的遥感信息知识表达 141
5.2.2 风险源演化特征的遥感信息知识表达 143
5.2.3 水利工程的风险源遥感表征规则 145
5.3 大型水利工程遥感动态监测业务化系统 147
5.3.1 业务化系统框架 147
5.3.2 遥感监测数据库 151
5.3.3 遥感监测算法模块 156
5.3.4 应用平台 162
第6章 水利工程遥感监测预警技术优化配置及工程应用 170
6.1 水利工程遥感监测预警技术方法体系 170
6.1.1 遥感星源组网及优化配置模式 172
6.1.2 遥感数据高效整编与多源信息融合 178
6.1.3 水利工程监测要素指标与技术模型映射 188
6.1.4 水利工程遥感监测有效性检验 190
6.2 在建大型水利工程遥感监测应用案例 193
6.2.1 凤山水库 193
6.2.2 C水电站 196
6.3 在运大型水利工程遥感监测应用案例 199
6.3.1 河南省某水库 200
6.3.2 郑州市某水库 207
参考文献 212