随着我国综合国力的不断增强,大型水利枢纽工程的建设也成效显著,而高原深切割地区高坝大库的健康监测更是至关重要,它对支撑社会经济发展和民生保障都具有非凡的意义。迄今为止,我国已建成200米以上高坝41座,其中川西高原雅砻江流域的锦屏一级双曲拱坝坝高305米,位列国内第一。高坝大库的安全运营直接关系到下游人民的生命财产安全和国家的经济效益,因此,为提高大坝安全风险管控能力,开展高坝大库形变监测技术的研究刻不容缓。地基合成孔径雷达(Ground-Based Synthetic Aperture Radar,GB-SAR)的诞生,为大坝形变监测提供了一个高精度、非接触、无损、稳定而又实时地安全监测系统,它具有强大的形变监测能力,在大型水利设施形变监测领域得到迅速的发展。但是,现阶段GB-SAR在形变监测应用中仍然存在一些亟待解决的问题,如GB-SAR坐标系统与传统测量设备坐标系统不统一、监测过程中易受大气影响等问题,影响了GB-SAR形变监测结果的精度及多源监测手段融合。因此,本文以荷兰Metasensing公司的快速地基合成孔径雷达(Fast Ground Based Synthetic Aperture Radar,Fast-GBSAR)为实验平台,进行了地基雷达在深切割地区大坝形变监测中的应用研究,主要着眼于GB-SAR高精度的二维形变图和三维激光扫描仪生成DEM数据的融合、基于永久散射体候选点的大坝形变时序分析、Fast-GBSAR系统大气相位改正等关键技术,结合大坝实测数据展开论述,可为GB-SAR应用于高坝大库的形变监测提供科学依据和理论支撑。本文主要工作和创新点如下:(1)本文在研究常规形变监测技术和星载SAR形变监测技术的基础上,发展了深切割地区大坝形变监新技术(GB-SAR)的技术流程,并对监测流程进行优化,接而总结了GB-SAR技术在大坝监测中的优势,该技术克服了星载SAR技术在高原深切割地区形变监测应用中影像失相干、数据获取周期长、卫星入射角受限等问题,可为川西高原地区高坝大库的安全运营提供高精度、稳定、实时动态的形变监测。(2)针对形变监测影像解译难的问题,提出将三维激光扫描数据和GB-SAR数据相融合的方法,可以更加全面地对监测目标进行分析与解译;在此基础上,针对GB-SAR监测过程中易受不规则大气扰动的影响,研究了永久散射体技术在大气相位改正中的应用,提出利用全局永久散射体候选点和滤波的方法对监测数据进行大气改正,提高了形变监测的精度。(3)以高原深切割地区锦屏大坝为监测对象,通过对监测时段内坝体的状态及稳定性进行深入分析,提出库区潮汐对大坝水平形变有周期性的影响且坝体整体处于稳定状态,说明GB-SAR技术可为大坝形变监测提供可靠保障。