Page 46 - 2024年第55卷第10期

高密度点云数据，精度达毫米级。ＩｎＳＡＲ技术利用轨道卫星获取的地球表面雷达图像来绘制地面变形
图等 ［２６］ 。Ｚｈｏｕ等 ［２７ － ２８］ 于 ２０１６年首次应用 ＩｎＳＡＲ技术观测了水布垭面板堆石坝的外观变形。与常规点
式监测技术相比，ＩｎＳＡＲ具有覆盖范围广、监测精度高优势。

图 ２ 土石坝变形监测技术的发展历程

３ 新型内观变形监测技术

３．１ 分布式光纤传感技术 ＤＦＯＳ ＤＦＯＳ将光纤同
时作为传输介质和传感单元，光纤上每一点均能作
为测点，实 现 分 布式测 量。ＤＦＯＳ基 于布 里 渊 光 时
域反 射 技 术 （ＢｒｉｌｌｏｕｉｎＯｐｔｉｃａｌＴｉｍｅ － ＤｏｍａｉｎＲｅｆｌｅｃｔ，
ＢＯＴＤＲ）与布里渊光时域分析技术 （ＢｒｉｌｌｏｕｉｎＯｐｔｉｃａｌ
图 ３ ＢＯＴＤＡ技术测量原理
Ｔｉｍｅ － ＤｏｍａｉｎＡｎａｌｙｓｉｓ ，ＢＯＴＤＡ）进行 变形 监测。两
者均通过计算布里渊光谱的频移量解算变形，其中 ＢＯＴＤＡ的原理如图 ３所示。ＢＯＴＤＲ的不同之处在
于只需在一端设置光源，但由于散射信号相对较弱，ＢＯＴＤＲ的空间定位精度相对较低 ［２９］ 。
传感光纤具备水平向变形和沉降变形的多向监测能力。监测沉降时，传感光纤布设于 ４５ａ型工字
钢的上、下翼缘内表面（图 ４（ａ））进行保护。因此可基于受弯结构变形理论，通过积分得到沿光纤布
设方向的挠度分布，实现光纤沿程的变形测量。具体变形计算表达式为：
]
ｙ（ｘ） ＝－ ∫ ∫ [ ［（ ε １ （ｘ）－ε ２ （ｘ））］ ｄｘ ｄｘ ＋ Ｃｘ ＋ Ｃ （１）
Ｄ １ ２
Ｙ
（ｘ）分别为测量方向两条平行光纤测量
式中：ｙ（ｘ）为沿着光纤布设方向的挠度分布函数；ε １ （ｘ）和 ε ２
Ｄ
应变值的拟合函数；Ｙ为测量方向上两条光纤的距离；Ｃ和 Ｃ为由挠度曲线边界条件确定的参数。因
２
１
此，传感光纤监测值 较大 程度 受其两 端的 变形测 量 值 影 响，边 界 条 件 的 获 得 决 定 了 监 测 结 果 的 准
确性。
７
— １ １ ６ —