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1、ICS07.040CCSA7579D1.中华人民共和国电力行业标准PD1./T26262023输变电工程合成孔径雷达监测技术规程Technicalcodeforthepowertransmissionandtransformationprojectsmonitoringbysyntheticapertureradar2023-05-26发布2023-11-26实施国家能源局发布中华人民共和国电力行业标准输变电工程合成孔径雷达监测技术规程Technicalcodeforthepowertransmissionandtransformationprojectsmonitoringbysynthet
2、icapertureradarD1./T26262023主编机构：中国电力企业联合会批准部门：国家能源局施行日期：2023年11月26日2023北京国家能源局公告2023年第4号根据中华人民共和国标准化法能源标准化管理办法，国家能源局批准新能源基地送电配置新型储能规划技术导则等310项能源行业标准（附件1）、CodeforSeismicDesignofHydropowerProjects等19项能源行业标准外文版（附件2）,现予以发布。附件：1.能源行业标准目录2.能源行业标准外文版目录国家能源局2023年5月26日附件1能源行业标准目录序号标准编号标准名称代替标准采标号出版机构批准日期实施日
3、期.265D1./T26262023输变电工程合成孔径雷达监测技术规程中国电力出版社2023-05-262023-11-26附件2能源行业标准外文版目录（略）根据国家能源局综合司关于下达2019年能源领域行业标准制（修）订计划及英文版翻译出版计划的通知（国能综通科技（2019）58号）的要求，规程编制组经广泛调查研究，认真总结近年来输变电工程合成孔径雷达监测技术方面的实践经验，吸收该领域的有关科研和技术发展的成果，参考有关国内外先进标准，并在广泛征求意见的基础上，制定本规程。本规程共有8章和6个附录，主要技术内容包括：基本规定、技术准备、SAR数据获取、SAR数据处理、沉降分析、质量控制。本规
4、程由国家能源局负责管理，由中国电力企业联合会标准化管理中心提出，由中国电力企业联合会输变电工程遥感测量标准化技术委员会（CEC/TC14）负责日常管理，由国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司负责具体内容解释。本规程在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心（地址：北京市白广路二条一号，邮编：100761）o本规程主编单位：国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司本规程参编单位：国网经济技术研究院有限公司中国地质大学（武汉）中国能源建设集团湖南省电力设计院有限公司中国电力科学研究院有限公司武汉大学中国科学院地质与地球物理研究所本规程主要起草人：严碧武范鹏袁兆祥齐立忠张正加曾德
5、培赵斌滨李陶王学良谷山强孟刚赵春晖李小雁章涵沈厚明刘毅龚浩汪浩赵淳李健郑雷罗浩李涛孙小虎张亚平高群策马雪倩本规程主要审查人：常增亮宋坤韩文军程正逢穆伟光张济勇薛艳东张阳朱宏波代宏柏冯发杰雷伟刚杜全维李少龙许邦鑫目次1总则12术语和缩略语22.1 术语22.2 缩略语33基本规定54 技术准备64.1 资料搜集64.2 技术设计65 SAR数据获取85.1 一般规定85.2 输电线路通道区域85.3 站址区域95.4 成果资料106 SAR数据处理116.1 一般规定116.2 输电线路通道区域136.3 站址区域136.4 成果资料147沉降分析157.1 一般规定157.2 输电线路通道区域
6、157.3 站址区域167.4 成果资料168质量控制17附录ASAR数据处理技术流程19附录B监测点目标时序曲线图23附录C剖面线分析图24附录D沉降速率等值线图25附录E沉降分层设色图26附录F形变面积统计表28本规程用词说明29引用标准名录30附：条文说明31Contents1 Generalprovisions12 Termsandabbreviations22.1 Terms22.2 Abbreviations33 Basicrequirements54 Technicalpreparation64.1 Datacollection64.2 Technicaldesign65 SAR
7、dataacquisition85.1 Generalrequirements85.2 Transmissionlinechannelarea85.3 Stationsitearea95.4 Achievementdata106 SARdataprocessing116.1 Generalrequirements116.2 Transmissionlinechannelarea136.3 Stationsitearea136.4 Achievementdata147 Settlementanalysis157.1 Generalrequirements157.2 Transmissionlin
8、echannelarea157.3 Stationsitearea167.4 Achievementdata168 Qualitycontrol17Appendix A SARdataprocessingtechnologyflow19VHAppendix B Monitoringpointtargettimesequencediagram23Appendix C Sectionlineanalysisdiagram24Appendix D Settlementratecontourmap25Appendix E Sedimentationlayeredcolordiagram26Append
9、ix F Deformationareastatisticaltable28Explanationofwordinginthiscode291.istofquotedstandards30Addition:Explanationofprovisions31VI11i总贝U1.0.1为了适应输变电工程合成孔径雷达监测技术的发展，规范输变电工程合成孔径雷达监测的技术要求，做到技术先进、经济合理、质量可靠、安全实用，制定本规程。1.0.2本规程适用于采用星载合成孔径雷达监测技术进行输变电工程区域地面沉降监测工作。1.0.3本规程以中误差作为衡量测量精度的标准，并以2倍中误差为极限测量误差。1. 0.
10、4输变电工程合成孔径雷达监测工作除应符合本规程的规定外，尚应符合国家现行有关标准的规定。2术语和缩略语2.1术语2. 1.1合成孔径雷达syntheticapertureradar利用雷达与目标的相对运动，把小尺寸真实天线孔径在不同位置条件下获取的回波信号，用成像数据处理方法合成为等效于利用大尺寸天线孔径获取回波信号的雷达系统。2. 1.2合成孔径雷达干涉测量interferometricsyntheticapertureradar利用同一地区不同期次SAR数据中的相位信息进行干涉测量的技术，特指利用SAR数据开展地面沉降监测的空间大地测量技术。2. 1.3地面沉降监测groundsettle
11、mentmonitoring定期采用多种测量手段重复测量地面高程变化，分析地面沉降灾害动态变化的工作。2.1. 4干涉条纹图interferogram将经过精确配准后的两景SAR影像的干涉相位相减形成的条纹图。2.2. 5相干系数coherence用于衡量两幅SAR影像同名像素雷达后向散射回波信号的相关程度，是干涉条纹图质量的表征量之一。2.1.6本目位解缠phaseunwrapping从干涉数据获取的相位数据中恢复真实相位信息的过程。2.1.7永久散射体persistentScatterer对雷达波的后向散射强度较强，且散射过程特性在时序上保持稳定的各种地物目标。2. 1.8角反射器corn
12、erreflector可将雷达入射信号沿原路径反射回去，并在SAR图像上形成高强度信号的人工装置。3. 1.9空间基线spatialbaseline同一地区两景SAR影像上同名点对应的成像时刻卫星轨道之间空间距离上的连线。4. 1.10时间基线temporalbaseline监测同一地区的两景SAR数据的获取时间间隔。5. 1.11狄诺尼三角网delaunaytriangulation一系列相连的但不重叠的三角形集合，且三角形的外接圆不包含这个面域的其他任何点。2.1.12视线向lineofsight雷达传感器照射地面的方向。2.2缩略语ADT:AD检验(AnderSonDarlingtest
13、)ADI:幅度离差指数(amplitudedispersionindex)DEM:数字高程模型(digitalelevationmodel)DOM:数字正射影像图(digitalorthophotomap)D-InSAR:差分干涉测量(differentialinterferometricsyntheticapertureradar)DS:分布式散射体(distributedscatterer)DS-InSAR:分布式散射体干涉测量(distributedscattererInSAR)GNSS:全球导航卫星系统(globalnavigationsatellitesystem)InSAR:合成孔
14、径雷达干涉测量(interferometricSAR)KST:KS检验(KoImOgOrOVSmirnovtest)1.OS:视线向(lineofsight)PS:永久散射体(persistentscatterer)PS-InSAR:永久散射体合成孔径雷达干涉测量(PerSiStentScattererInSAR)SAR:合成孔径雷达(synthetic叩ertureradar)SBAS-InSAR:短基线集合成孔径雷达干涉测量(SmalIbaselinesubsetsInSAR)S1.C:单视复图像(singlelookcomplex)SVD:奇异值分解(singularvaluedecom
15、position)SHP:统计同质像元(statisticallyhomogenuspixel)3基本规定3. 0.1同一工程的平面坐标系统和高程系统应保持一致。3. 0.2地面沉降监测作业前，应了解工程项目的要求，并应搜集、分析、检核和利用已有资料，制订经济合理的技术方案。6. 0.3使用的测量仪器设备应按规定定期检定，且每次作业前应进行检查，使用的专业软件应经过评审或验证。3.0.4当沉降速率大于40mma时，宜采用不低于四等高程精度的GNSS、三角高程、水准等测量方法对监测结果进行验证。3.0.5输电线路通道区域监测可分为输电线路通道普查监测和重点区段监测。4技术准备4.1 资料搜集4.
16、1.1 基础资料搜集应包含以下数据：1分辨率优于30m的DEM数据；2分辨率优于Iom的De)M数据；3输电线路路径图；4站址区域地形图及总平面布置图；5相关勘测设计资料。4.1.2对搜集的基础资料，使用前应进行验证。4.1.3数据获取应综合考虑雷达数据波长、分辨率、重返周期、入射角，以及监测对象、所需沉降监测精度、监测时间跨度和监测模式等因素。4.2技术设计4. 2.1技术设计应符合下列规定：1应根据已搜集整理的资料和SAR数据源分析InSAR技术对拟监测对象的适用性，提出与工程目标、数据获取条件及成本相匹配的技术方案；2在技术设计中，应对SAR数据的获取、数据处理和沉降分析等内容进行详细设
17、计。4. 2.2技术设计宜包括下列内容：1工程概况；2已有资料整理及分析；3遵循的技术标准；4监测精度；5SAR数据源；6IiISAR数据处理方案;7监测结果分析与验证;8预期成果与质量检查。5SAR数据获取5.1 一般规定5.1.1 1.1数据获取应包括SAR数据和辅助数据获取，SAR数据应包含说明文件和数据文件；辅助数据宜包含监测区域的DEM数据、DoM数据、地质资料、输电线路路径、站址区域地形图及总平面布置图、相关勘测设计资料、SAR卫星精密轨道数据和其他形变监测数据等。5.1.2 应根据监测区范围、监测对象形变特征、地形地貌、监测精度、监测时长等因素，合理确认SAR数据的幅宽、波长、重
18、访周期、分辨率、成像模式（聚束、条带、扫描）等参数。5.1.3 DEM数据宜符合以下规定：1宜选择分辨率优于SAR数据分辨率的DEM数据；2DEM数据的现势性应与SAR数据接近。5.2输电线路通道区域5.2.1输电线路通道区域地面沉降普查监测宜选用影像分辨率优于2Om的星载SAR数据；输电线路重点区段地面沉降监测宜选用影像分辨率优于IOm的星载SAR数据。5.2.2输电线路通道区域SAR数据获取宜符合下列规定：1数据范围不宜小于输电线路路径中心线两侧各500mo2SAR数据波长应根据监测区环境选定，监测区植被覆盖度小于等于30%时，宜选用C波段或X波段SAR数据；监测区植被覆盖度大于30%且小
19、于等于50%时，宜选用C波段SAR数据；监测区植被覆盖度大于50%时，宜选用1.波段SAR数据。3同一监测区在相同观测条件下提取SAR数据的频次不宜少于12次a,数据时间间隔不宜大于33d。5.2.3输电线路重点区段难以提取信号稳定的PS点时，宜在监测范围内选择地质较为稳定且背景散射强度较低的地点布设人工角反射器。人工角反射器的制作和安装应符合以下规定：1角反射器应选择表面光滑、导电性好、厚度不小于5mm的铝板制作。2角反射器的面板尺寸应根据周围地面的反射特性及雷达入射波长确定，角反射器的单面形状宜选择等腰直角三角形，散射强度宜大于背景散射强度15dB20dBo3角反射器的安装点位宜进行GNS
20、S测量，获取精确的椭球坐标，宜利用哨兵雷达卫星数据测算其位置点的背景散射强度，宜选取背景散射强度小于50dB的区域作为拟选点位。4角反射器的安装点应远离大功率无线电发射源和高压输电线，距离宜分别大于20Om和100m。角反射器应远离容易产生多路径散射的物体，距离宜大于100m。53站址区域5.3.1站址区域监测宜选用影像分辨率优于IOln的星载SAR数据。5.3.2站址区域SAR数据获取宜符合下列规定：1数据覆盖范围不宜小于站址围墙外延800mo2SAR数据应根据站址区域环境选定：站址周边植被覆盖度小于等于30%时，宜选用C波段或X波段SAR数据；站址周边植被覆盖度大于30%且小于等于50%时
21、，宜选用C波段SAR数据；站址周边植被覆盖度大于50%时，宜选用1.波段SAR数据。3对于地质情况稳定的站址区域，宜选用3mIOm分辨率的SAR数据；对于不良地质情况的站址区域，宜选用Im3m分辨率的SAR数据，也可根据时间序列InSAR地表形变监测数据处理规范CH/T60062018中4.2和5.2的要求获取数据。4同一监测区在相同观测条件下提取SAR数据的频次不宜少于8次a,数据时间间隔宜均匀。5.4成果资料5.4.1 成果资料宜包括下列内容:1 SAR数据；2 DEM数据；3其他有关资料。6SAR数据处理6.1 一般规定6. 1.lSAR数据预处理应符合以下规定：1 预处理包括影像的选取
22、、配准、干涉条纹图生成、平地效应和地形相位去除、干涉条纹图滤波等；2 SAR影像配准精度应优于1/8个像元；3所有配准影像裁剪后的公共区域不应小于监测工作范围，如有缺失应补充数据；4 DEM数据应采样成与主影像一致的分辨率；5 DEM与主影像的配准精度应优于1/2个像元；6 所有SAR图像干涉组合应根据短基线组合原则进行选取；7SAR影像序列相干系数图估算中计算相关系数的窗口应为奇数，窗口大小可分为三个级别，即小窗口设定值小于或等于5个像元，中窗口设定值在7个21个像元之间，大窗口设定值大于或等于21个像元；8为抑制相位噪声，宜选用自适应滤波方法对干涉图相位进行滤波，得到滤波后的干涉相位图。6
23、.1.2SAR数据处理可分为D-InSAR数据处理、PS-InSAR数据处理、DS-InSAR数据处理、SBAS-InSAR数据处理。6.1.3D-InSAR数据处理应符合以下规定：1 D-InSAR数据处理流程可按附录A中第Aol条的规定进行。2 DEM数据高程宜采用WGS84椭球高。DEM数据的坐标系统应与SAR数据保持一致，否则应进行坐标系统转换。3复相关系数宜采用差分干涉图中的相位信息进行计算，以避免地形相位导致的复相关系数失真。4差分干涉图相位解缠宜采用基于狄诺尼三角网的最小网络费用流解缠算法，宜对相干系数值大于04的像素点进行相位解缠。6. 1.4PS-InSAR数据处理应符合以下
24、规定：1 PS-InSAR数据处理流程可按附录A中第A.0.2条的规定进行；2 PSJnSAR数据处理中的主影像宜在综合考虑时空基线的分布后进行选取，通常最优主影像为时间居中的SAR数据；3 PS点目标阈值宜根据植被覆盖度、地形起伏、雷达波段等因素进行选取；4 PS点时序形变结果宜采用时空相位解缠算法进行解算，以避免非线性形变导致的相位跳变。6.1. 5DS-InSAR数据处理应符合以下规定：1 DS-InSAR数据处理流程可按附录A中第A.0.3条的规定进行；2 DS目标可使用KS检验、AD检验等方法进行选取，DS目标阈值宜根据植被覆盖度、雷达波段等进行确定；3 DS目标干涉相位宜采用空间域
25、自适应滤波方法进行估计。6. 1.6SBAS-InSAR数据处理应符合以下规定：1 SBAS-InSAR数据处理流程可按附录A中第A.0.4条的规定进行；2 SBAS-InSAR数据处理中的时空基线宜根据植被覆盖度、雷达波段和雷达分辨率等因素进行选取；3 点目标提取应采用相干系数法，点目标的空间分布宜均匀，相干系数阈值的选择宜充分考虑植被覆盖度和雷达波段等因素，在植被覆盖度高的地方适当降低相干系数阈值，在植被覆盖度低的地方适当提高相干系数阈值。6.1.7处理方法的选择宜符合以下规定：1数据量较少、监测精度要求较低时，宜选择D-InSAR方法；数据量较大、监测精度要求较高时，宜选择PS-InSA
26、R.DS-I11SARSBAS-InSAR方法。2SAR数据的时空基线分布均匀时，宜选择PS-InSAR或DS-InSAR方法；SAR数据的时空基线有一个为长基线时，宜选择SBAS-InSAR方法。6.2输电线路通道区域6.2.1SAR数据应根据输电线路通道区域监测范围进行裁剪。6.2.2输电线路通道区域的SAR数据处理方法的选择可参照本规程第6.1.7条执行，输电线路通道区域普查监测宜选择SBAS-InSAR方法，输电线路重点区段监测宜选择PS-InSAR方法。6.2.3SBAS-InSAR数据处理应符合本规程第6.1条的规定，并宜符合以下规定：1进行SBASTnSAR计算时，SAR数据不宜
27、少于8景；2每幅相干系数图的平均相于系数不宜小于0.3;3相干点的监测密度不宜小于100O个/km?。6.2.4PS-InSAR数据处理应符合本规程第6.1条的规定，并宜符合以下规定：1进行PSTnSAR计算时，SAR数据不宜少于25景；2PS点宜采用振幅离差法进行选取，振幅离差阈值宜小于0.25;3主影像残余相位中的大气相位宜通过空间均值滤波去除。6.3站址区域6.3.1监测区SAR数据应根据站址区域分布进行裁剪。6.3.2站址区域的SAR数据处理方法的选择可根据本规程第6.1.7条执行，宜选择DS-InSAR方法。6.3.3DS-InSAR数据处理应符合本规程第6.1条的规定，并宜符合以下
28、规定：1进行DS-InSAR计算时，SAR数据不宜少于25景；2 DS目标的选取窗口大小宜设置为15个像元；3 DS相位优化时间相干系数宜大于0.6。6.4成果资料6. 4.1SAR数据处理成果资料宜包括下列内容：1SAR正射影像数据；2时间基线和空间基线分布图；3差分干涉图和相干系数图；4点目标形变速率图、点目标累计形变量图，插值形变速率图、插值累计形变量图。7沉降分析7. 1一般规定7. 1.1InSAR沉降监测结果分析可采用监测点目标时序曲线图、剖面线分析图、沉降速率等值线图、沉降分层设色图、形变面积统计表等方式，可按附录B附录F进行整理。7. 1.2InSAR沉降监测结果应根据公式(7
29、.1.2)将1.oS形变转换至垂直向形变。式中：ZSdr.,r=CoSe-垂直向形变(mm);1.OS形变(mm);雷达本地入射角()O(7,12)8. 1.3监测区地面沉降速率大于40mma时，应及时通知委托方,并宜提高监测频次或增加高精度传统监测方式以加强监测。7.2 输电线路通道区域1. 2.1输电线路通道区域沉降影响应根据时序沉降信息和变化趋势、地形地貌、地质条件、输电线路运行情况等进行综合评估。7. 2.2输电线路通道区域普查监测结果分析宜每年进行1次2次，若发现有较大范围沉降或局部沉降量较大，宜列入重点监测区段并增加监测频次。8. 2.3输电线路通道重点区段监测结果分析宜每年进行2
30、次3次，若发现有较大范围沉降或局部沉降量较大，宜增加监测频次。9. 2.4输电线路杆塔周边100m范围内地面沉降量较大或不均匀时，宜对该杆塔基础采用高精度传统监测方法进行监测。10. 2.5输电线路通道区域地面沉降监测结果的中误差不宜大于10mm。7.3 站址区域7.3.1 3.1站址区域沉降影响应根据时序沉降分析结果、地形地貌、地质条件、站址及其周边建筑物、站内设备运行情况等进行综合评估。7.3.2 站址区域监测结果分析可每年进行2次3次。7.3.3 站址区域地面沉降量较大时，应对站址区域建（构）筑物、设备基础采用高精度传统监测方法进行形变监测。形变监测可参考建筑变形测量规范JGJ82016
31、中第6章的规定，测量点的技术要求可参考电力工程测量精度标准D1./T55332017的规定。7.3.4 站址区域地面沉降监测结果的中误差不宜大于5mm。7.4 成果资料7. 4.1InSAR沉降监测成果资料宜包括下列内容：1地面沉降分析报告；2监测点目标时序曲线图；3形变量、形变速率剖面线分析图；4沉降速率等值线图；5沉降分层设色图；6形变面积统计表；7其他有关资料。8质量控制8. 0.1地面沉降监测工作应进行工序质量检查和成果验证。8. 0.2数据获取应检查原始SAR数据和辅助数据的质量、数量、精度、完整性和一致性。8. 0.3数据预处理与数据处理应检查图像配准、干涉像对组合、差分干涉、点目
32、标提取等步骤的过程文件和技术参数，且应符合本规程第6.1.1条的规定。8. 0.4数据处理结果的检验应符合以下规定：1同一监测区不同SAR数据源、不同InSAR处理方法获取的沉降值应进行交叉检验。2可根据表8.0.4对获取的形变信息进行检验。表8.0.4InSAR监测结果检验解译方法检验方法要求评定类型最临近法选择在监测点3个像元等同的地面实距范围内与之最接近的目的点作为验证点区域半径法对监测点一定半径范围内的点的沉降形变值进行平均，以验证监测点的沉降值内符合精度评定区城融合法用解译区域范围内监测点的沉降值生成沉降等值线，来验证监测点的沉降值形变格局法用高精度测量结果和解译结果分别生成形变等值
33、线，进行空间分布格局比对分析外符合精度评定3应对InSAR监测结果异常、沉降量较大、沉降速率较快区域进行实地检验，可采用高精度的GNSS测量、水准测量、三角高程测量和激光雷达测量等方式进行。8. 0.5沉降分析结果采用高精度传统测量方法进行验证时，抽样检查程序宜符合测绘成果质量检查与验收GB/T24356的规定且应符合下列规定：1验证测量精度不应低于四等水准测量，验证点数应大于观测点数的10%。2形变量较差d的计算应满足公式0.5）的要求。d=S-1.I（8.0.5）式中：d形变量较差（mm）;SInSAR监测到的形变量（mm）;1.一一传统测量监测到的形变量（mm）。3形变量较差d不应大于2
34、8mm。附录ASAR数据处理技术流程A.0.1DInSAR处理方法流程图如图AOl所示。原始数据导入形成干涉与差介信息提取图A.0.1D-InSAR处理方法流程图A.0.2PS-InSAR处理方法流程图如图AO2所示。图A.0.2PS-InSAR处理方法流程图A.0.3图A.O.3DS-InSAR处理方法流程图A.0.4SBAS-InSAR处理方法流程如图A.0.4所示。图A.0.4SBAS-InSAR处理方法流程图附录B监测点目标时序曲线图影像获取日期（XXXX年XX月）图B监测点目标时序曲线图附录C剖面线分析图100200300距商(m)-20-40-60-80(1)树姻&运图C剖面线分析
35、图附录D沉降速率等值线图08Ooogzb图D沉降速率等值线图附录E沉降分层设色图E.0.1某500kV输电线路通道区域沉降分层设色图如图EOl所示。642000645000648000651000图例g杆塔3累计形变量(mm)642000.64500064800065100001.252.55kmi寻OOMZ寸OOOO寻200909396968399-2T-7TTTS0SZ寸图E.0.1某500kV输电线路通道区域沉降分层设色图E.0.2某500kV输电线路通道区域形变速率分层设色图如图E.0.2所示。642000645000648000G5J00Q。09一ZbOoOgWOooOW图例杆塔形变速率(mma)A1.252.55.km图E.0.2某500kV输电线路通道区域形附录F形变面积统计表表F形变面积统计表形变速率范围(mma)形变面积(km?)(-10,0)(-20,-10)-30,-20条带模式2(12m)、条带模式3(3m)、条带模式4(6m)、条带模式5(24m)、扫描模式(30m)干涉宽幅(5m20m)条带模式(5m5m)、超宽幅模式(20m40m)聚束模式(Im3m)条带模式(3m、6m、10m)、扫描模式(60m、100m)5.2.2 输电线路通道区域监测的范围一般不小于输电线路路径中线两侧各500m,若是开展大范围的输电线路地面沉降区域筛查，则可使用哨兵数据
