背景
图1 “电建一号”锦屏一级水电站图像
图2 锦屏一级水电站照片（来源于网络）
电网应用潜力分析
1、输电杆塔的识别与分类
选取了TerraSAR-X，Sentinel-1A数据进行对比。TerraSAR-X作为一款高分辨率SAR卫星，具备出色的观测能力，这使得它能够细致地呈现输电杆塔的特征，甚至捕捉到输电线路的微小细节，这对于输电线路的监测和维护非常关键。相比之下，Sentinel-1虽然也是一项有价值的资源，但其分辨率相对较低，一般在5米~20米之间，因此在捕捉输电杆塔的SAR特征方面存在限制。从公布的“电建一号”SAR数据上看，输电杆塔的结构，形态以及与图像的对比度来看，都表现出良好的成像效果，为输电杆塔的广域识别提供了良好的数据源。我们前期的工作，也利用了包括其他的商业SAR数据进行了输电杆塔识别，也取得了较好的识别效果（详见：输电杆塔智能识别）。
另外，输电杆塔有不同的形态，包括单回线酒杯型、单回线猫头型、双回线伞型、直线型杆塔、直流特高压官帽塔。在图2中，可以看到不同类型的杆塔结构特征清晰可见，这为SAR输电杆塔的分类应用带来的希望。当然，可能需要积累大量的输电杆塔切片数据集合。
图3 某地区输电杆塔（a）TerraSAR-X影像与（b）Sentinel-1影像
图4“电建一号”SAR图像
2、输电杆塔本体形变精细化监测
目前针对输电通道和杆塔的形变监测主要是以哨兵为主，主要原因是哨兵数据免费，这就很难进行输电杆塔本体和部件进行监测。本次公布的“电建一号”SAR数据，输电杆塔的基础、本体、横担等部件清晰可见，为输电杆塔的塔基的不均匀沉降和关键部件的监测提供了重要的数据，期待“电建一号”SAR数据的干涉能力。在进行监测的时候，重点需要考虑铁塔的热胀冷缩效应和影响。
图5 “电建一号”SAR图像输电杆塔部件解译
3、输电导线弧垂监测
输电导线很细小，通常很难再遥感图像中成像，但是当雷达成像视线向与导线处于特殊角度是，即可在少数弧段形成亮斑点，如图中两个杆塔的之间的亮斑。根据这些斑点的方位和杆塔的高，可以进行导线弧垂的计算。
4、输电通道树障监测
定期清理树障是保证输电通道安全的重要工作。在“电建一号”的聚束模式下，植被的冠层结构可以看到比较清楚（图7）。结合高分辨SAR数据利用极化InSAR、TomoSAR等技术可以进行树高反演，再结合杆塔高、导线弧垂等信息，即可形成对输电通道树障监测和危险性评估。当然，利用SAR数据进行树高反演还存在相关的不确定性，包括对树高和SAR数据都有一定要求和限制。
除了以上应用之外，常规的应用基于InSAR技术可以进行输电通道的地表形变监测和沉降风险评估、变电站区的地表形变监测等应用，这些应用利用中低分辨率SAR数据（如哨兵1号）即可完成。
联系方式
张正加，中国地质大学（武汉），zhangzj@cug.edu.cn
参考文献
