基于小波-傅里叶变换的堤坝隐患三维雷达谱能强度比成像研究
李元成1
王波2
李永铭2
马鹏飞1
聂利超1
张维平3
李军3
1.山东大学 隧道工程灾变防控与智能建养全国重点实验室,山东 济南 250000;山东大学 岩土与地下工程研究院,山东 济南 2500002.中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司,贵州 贵阳 5500003.云南航天工程物探检测股份有限公司,云南 昆明 650000
摘要：我国江河堤防普遍存在基础薄弱问题,洪水期堤防易出现渗漏、管涌、滑坡等险情,定期开展快速准确的堤防巡检是堤防安全运行的必要环节.探地雷达作为一种有效的地下隐患探测技术,广泛应用于堤坝隐患探测,然而原始雷达信号包含大量高频噪声和背景干扰,在复杂背景中难以准确提取信号特征,常用的傅里叶变换提取雷达信号中频谱信息存在频谱模糊、主频不明显问题,在实际工程探测上具有很大的局限性.针对上述问题,提出一种基于小波-傅里叶变换的堤坝隐患三维雷达谱能强度比成像方法.该方法通过小波变换初步分析雷达信号中非稳定信号和瞬态信号,分层次解析信号不同频率段的特征,然后采用傅里叶变换计算每个时窗内信号和频率上的变化信息,识别信号在各个时刻的频率成分,获取信号中的主频率分量和能量分布,在此基础上基于谱能强度比信号提出了堤坝隐患类型分级标准,有效分离出坝体中富水区域和松散区域,从而实现堤坝隐患高效无损检测.最后,依托江西省九江市永修县三角联圩堤坝开展了堤坝现场隐患探测试验,研究结果表明该方法能够有效探明堤坝中松散区域和富水区域,为堤坝隐患排查提供有力的技术支撑.
关键词：堤坝隐患三维雷达小波-傅里叶变换谱能强度比
分类号：TV82(治河工程与防洪工程)
资助基金：博士后创新人才支持计划资助项目(BX20250052)国家优秀青年科学基金资助项目(52422905)泰山学者青年专家计划资助项目(tsqn202211026)
论文发表日期：2025-10-31
在线出版日期：2025-11-03（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：12( 132-143 )
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