该研究由美国休斯顿大年夜学土木与情况工程副传授 Pietro Milillo 及其国际合作团队完成,对全球 744 座长跨桥梁进行了体系分析。成果发明,北美大年夜量桥梁建于 20 世纪 60 年代,如今正集中步入或超出原有设计寿命,老化问题凸起;非洲桥梁的整体风险程度也紧随厥后。研究指出,传统的巡检和监测手段难以及时周全反应这些关键构造的真实健康状况,亟需新对象介入。

Milillo 指出,应用合成孔径雷达(SAR)开展的空间监测可以按期覆盖全球超 60% 的长跨桥梁,并依托经久积聚的数据进行趋势分析。团队采取多时相干涉合成孔径雷达(MT-InSAR)技巧,经由过程处理具有稳定散射特点的“持续散射点”像素,可以或许探测到以毫米计的渺小形变,无论是桥体构造本身的迟缓位移,照样滑坡、地基沉降等地质身分导致的变形,都可以被捕获并纳入风险评估。

比拟之下,现有的桥梁安然治理更多依附人工现场检查以及少量安装有构造健康监测(SHM)传感器的重点桥梁。人工巡检不仅频次有限、主不雅性强,并且平日以一年或两年为周期,轻易错过早期劣化迹象;而传感器筹划成本较高,今朝全球不到 20% 的长跨桥梁设备了此类体系。这意味着,在相当多的关键节点上,治理部分对桥梁真实状况缺乏持续、客不雅的数据支撑。

研究团队认为,遥感监测并不是要代替传感器和人工检查,而是发挥互补感化,赞助降低保护成本、进步风险辨认效力。经由过程将 MT-InSAR 数据与现有传感器信息、现场检查成果等纳入同一风险评估框架,可以在不增长大年夜量现场工作量的前提下,为桥梁构造脆弱性评分供给更精细的量化根据。在此过程中,来自欧洲“尖兵-1”卫星以及美印结合的 NISAR 等雷达卫星的数据,将成为支撑全球桥梁“体检收集”的重要来源。

研究显示,将卫星数据引入评估模型后,可明显降低对单座桥梁近况断定的不肯定性,从而更精确地划分风险等级并优化养护优先级排序。这对于资金和技巧资本有限、难以大年夜范围安排传感器和频繁巡检的地区尤为关键,有望赞助相干部分将有限的保护资本集中投入最须要的关键构造。

论文作者之一、来自代尔夫特理工大年夜学和巴斯大年夜学的 Dominika Malinowska 强调,MT-InSAR 在学术界已经是成熟的桥梁监测技巧,但在工程实践和当局部分的日常治理中尚未获得广泛应用。她表示,这项研究供给了全球标准上的体系证据,证实该技巧具备急速投入应用的可行性,可为各国桥梁安然治理供给一种可扩大的新对象。

这项题为《应用 InSAR 数据晋升长跨桥梁全球地质灾害风险评估》的研究已揭橥于《天然·通信》期刊。研究部分工作由美国国度航空航天局(NASA)的贸易小卫星数据科学分析项目和十年查询拜访孵化筹划赞助,凸显空间遥感技巧在将来基本举措措施安然治理中的计谋意义。

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