本课题是基于已完成的市政管线普查项目立项研究，重点探讨金属管线采用地球物理方法中电磁法进行探测时的方法优选与应用效果，通过地质雷达正演，设计实际物理模型来研究地质雷达的采集参数和剖面响应特征，结合地质雷达资料的高分辨率处理与解释，达到准确对地下管线类型进行判断以及定位置定深度的目的。 1、管线探测的地球物理勘探方法选择。通过了解城市地下管线的类别及其材质，确定能够用于管线探测的地球物理响应敏感性参数，并以此作为依据，进行地球物理探测方法筛选，最终确定最有利的管道探测方法。 2、针对所选定的地球物理探测方法，开展方法理论方面的研究，通过数据采集参数的优化、所采集资料的应有特征分析的研究，掌握其地球物理响应特征。运用电磁法来探测地下隐蔽的金属管线，利用电磁波法来探测地下隐蔽的非金属管线。 3、通过已知管线情况或者现场开挖验证不同类型的管线地质雷达成像剖面，加深不同类型的管线识别和判断，提高工作中实测资料解释的精度，并开展项目的推广。 4、 针对不同材质的及不同场合的地下管线是应用方法，公司分别对于水平压线法、垂直压线法、倾斜压线法、夹钳法使用的场合以及使用条件进行了总结归纳，数据真实精度高。,本课题是基于已完成的市政管线普查项目立项研究，重点探讨金属管线采用地球物理方法中电磁法进行探测时的方法优选与应用效果，通过地质雷达正演，设计实际物理模型来研究地质雷达的采集参数和剖面响应特征，结合地质雷达资料的高分辨率处理与解释，达到准确对地下管线类型进行判断以及定位置定深度的目的。 1、管线探测的地球物理勘探方法选择。通过了解城市地下管线的类别及其材质，确定能够用于管线探测的地球物理响应敏感性参数，并以此作为依据，进行地球物理探测方法筛选，最终确定最有利的管道探测方法。 2、针对所选定的地球物理探测方法，开展方法理论方面的研究，通过数据采集参数的优化、所采集资料的应有特征分析的研究，掌握其地球物理响应特征。运用电磁法来探测地下隐蔽的金属管线，利用电磁波法来探测地下隐蔽的非金属管线。 3、通过已知管线情况或者现场开挖验证不同类型的管线地质雷达成像剖面，加深不同类型的管线识别和判断，提高工作中实测资料解释的精度，并开展项目的推广。 4、 针对不同材质的及不同场合的地下管线是应用方法，公司分别对于水平压线法、垂直压线法、倾斜压线法、夹钳法使用的场合以及使用条件进行了总结归纳，数据真实精度高。

在全球气候变化、区域经济迅速发展背景下，城市地下水资源持续超量开采，高密度城市建筑群和高频次轨道交通网络持续增加，引发一系列区域地面沉降问题，严重威胁首都城市建设及区域经济可持续发展。国务院、国土部、水利部及北京市人民政府相继出台一系列重要政策性文件，均突出强调要加强影响城市地质环境安全的地面沉降、地裂缝等地质灾害监测、研究及防治。项目组自2004年起历时十年，先后承担各类课题几十项，总经费超过亿元，紧密围绕“区域地面沉降高精度监测关键技术”展开技术攻关。制定标准及规划2项，获实用新型专利6项，软件著作权9项，出版专著3部，图集1册，发表论文80篇，培养博士、硕士40余名。

1．首次建立北京地面沉降空地一体化立体监测体系，开展多源监测技术融合算法及多类型、多尺度、多维度时空数据集成研究。建立基岩标-分层标组、一等水准测量、A级GPS测量、InSAR测量和地下水位动态监测组成的区域地面沉降立体化监测体系。系统研究水准网、GPS网及SAR干涉测量数据融合算法，实现多类型、多尺度、多源异构数据无缝融合，完成地面沉降综合信息表达“一张图”，为北京地面沉降信息实时发布提供规范化、标准化数据基础。

2．首次提出区域地面沉降立体监测网优化理论与方法，开展多目标约束下的地面沉降监测网网形设计和站点优选关键技术研究。定量评定北京7座深层基岩标稳定性，构建稳定参考基准体系，实现自由水准网向附合水准网过渡。创新性提出A级GPS测量三级布网联合监测方案，解决监测点变形、失稳引起的系统误差问题。首次提出地面沉降单元概念，开展监测站点位置优选，实现站点布设与地质环境背景系统融合。

3．首次采用变分辨率InSAR集成监测技术，联合多种传统手段，系统阐明地面沉降危害高铁路基和桥梁的变形破坏模式，揭示其在地面沉降灾害模式下的形变特征及响应机制，实现工程沿线地面沉降风险有效辨识及精准评估。首次构建北京非线性地下水-地面沉降三维耦合模型，开展多水情背景下及控沉目标约束下地面沉降精准预测，为各级政府开展地面沉降综合防治及重大生命线工程灾变风险防控提供技术支持。

4．首次研建“北京市地面沉降监测数据实时采集与传输信息系统”，搭建“北京市地面沉降信息管理与综合服务平台”，成功应用于规划、国土、水务与地勘等部门，实现为政府提供集成化、服务化“一站式”沉降信息查询及决策支持服务。

5. 重大工程应用

在上述技术手段支撑下，开展了国家863、973、自然科学基金、中国地调局及地方横向课题十余项，完成区域地面沉降对京津、京沪、京沈等高速铁路影响及对策研究；京津冀重要地理国情监测；北京规划新城区域工程地质勘查评价；未来科技城地面沉降专项勘查等多个应用示范项目。 产出的成果数据、技术方法和信息平台已在多家单位推广应用，对促进北京地质科技进步，加强资源环境监管，全面提升地面沉降监控能力具有明显推动作用。 2100433B

近年来我国城市地铁飞速发展，截止到2019年底中国内地地铁运营里程达5187.02公里，高居世界首位。地铁隧道运营病害问题日益突出，地铁运营维护管理急需现代化的技术手段和装备提供支撑。项目研究地铁隧道自动化监测与快速检测关键技术，研发了具有自主知识产权的研发了地铁自动化变形监测系统，实现了地铁结构的无人值守的全天候连续、实时、高精度、自动化监测；自主研制移动扫描检测轨道小车，显著提高地铁运营检测的效率和能力；开发了扫描数据快速检测软件，实现隧道结构横断面椭圆度与水平直径、盾构管片错台、地铁限界、轨道磨耗等地铁运营安全控制量的自动化快速检测，为地铁运营安全检测与监测提供新的解决方案；提出了一种基于隧道点云展深度图像和深度卷积神经网络的智能化环缝识别方法，实现了盾构隧道环缝的可靠与精确提取，解决了环缝点云数据准确定位与提取的难题；提出了局部相对变形波动值的概念，实现了线状结构局部相对变形提取及定位，为线状隧道结构的横向与垂向局部相对变形检测与分析提供了一种全新的方法。开展了大规模工程应用实践，取得了巨大的经济效益和社会效益。,近年来我国城市地铁飞速发展，截止到2019年底中国内地地铁运营里程达5187.02公里，高居世界首位。地铁隧道运营病害问题日益突出，地铁运营维护管理急需现代化的技术手段和装备提供支撑。项目研究地铁隧道自动化监测与快速检测关键技术，研发了具有自主知识产权的研发了地铁自动化变形监测系统，实现了地铁结构的无人值守的全天候连续、实时、高精度、自动化监测；自主研制移动扫描检测轨道小车，显著提高地铁运营检测的效率和能力；开发了扫描数据快速检测软件，实现隧道结构横断面椭圆度与水平直径、盾构管片错台、地铁限界、轨道磨耗等地铁运营安全控制量的自动化快速检测，为地铁运营安全检测与监测提供新的解决方案；提出了一种基于隧道点云展深度图像和深度卷积神经网络的智能化环缝识别方法，实现了盾构隧道环缝的可靠与精确提取，解决了环缝点云数据准确定位与提取的难题；提出了局部相对变形波动值的概念，实现了线状结构局部相对变形提取及定位，为线状隧道结构的横向与垂向局部相对变形检测与分析提供了一种全新的方法。开展了大规模工程应用实践，取得了巨大的经济效益和社会效益。 2100433B