光伏电站InSAR广域形变监测案例
山西大同采煤沉陷区光伏场区 · 覆盖22处光伏组团，开展InSAR广域形变筛查与重点异常识别
项目背景
本项目部分光伏设施分布于采煤沉陷影响区域，可能受到采空区残余变形、地表沉陷及边坡变形等因素影响。由于光伏电站占地范围广、支架基础数量多且分散，仅依靠有限地面监测点和人工巡查，难以全面掌握场区形变状态。
坤驰智联基于17期Sentinel-1 SAR影像对应的时序InSAR成果，对覆盖22处光伏组团的场区，开展时序InSAR广域形变异常筛查与空间关联分析，共识别23处负向形变候选异常区，并筛选其中5处作为重点形变异常区段，为后续现场核查和持续监测提供重点目标。
项目监测需求与核心问题
监测对象
| 监测对象 | 关注重点 | 监测手段 |
|---|---|---|
| 光伏阵列与支架基础 | 分析形变异常与光伏阵列、支架基础及邻近区域的空间关系 | InSAR+阵列/支架台账叠加 |
| 采空区与沉陷影响段 | 关注采空区残余变形、沉陷影响区与阵列及升压站的空间关系 | InSAR+采掘工程图/沉陷资料 |
| 边坡、沟谷与填筑区 | 关注坡脚、沟口及填筑段局部形变，分析边坡变形与阵列的空间关系 | InSAR+地形/地质资料 |
| 升压站、道路及建设活动区 | 站区、交通设施及施工扰动影响 | InSAR+高分辨率影像 |
| 外围形变背景 | 对照背景，识别局部变化与区域共同变化差异，完成InSAR广域形变筛查 | InSAR广域筛查 |
技术路线
数据基础
本项目以17期Sentinel-1 SAR影像对应的既有时序InSAR成果为数据基础，监测时段为2025年4月10日至2025年12月13日。基于既有成果中的LOS平均形变速率及相关时序信息，开展光伏场区广域形变异常筛查、区域对比及阵列邻近重点位置识别。
| 数据类别 | 本期资料 | 监测用途 |
|---|---|---|
| Sentinel-1 SAR影像 | 17期 | 区域形变分析的数据基础，支撑光伏电站形变监测 |
| 监测范围KML | 22处光伏组团 | 限定筛查范围和调查位置 |
| LOS形变速率 | 本期平均速率栅格 | 对比区域形变背景，识别阵列及邻近区域局部形变异常 |
| 高分辨率影像 | 公开在线影像底图 | 关联阵列、支架及工程环境 |
技术方法与影像辅助判读
图4展示重点异常区段的LOS形变时序与空间剖面，用于核查形变的时间持续性与空间分布特征。重点异常区段复核时，结合逐期形变时序、空间连续性、邻近有效监测点分布及缺测情况，对异常的持续性、空间一致性和结果稳定性进行核查，识别可能影响形变解释的观测异常。
高分辨率影像用于辨识阵列、支架、沟谷及工程活动环境，支持形变异常斑块与地表对象的空间关联。相关研究表明，时序InSAR已应用于采煤沉陷区地表形变监测，可为采煤沉陷影响区域光伏电站的广域形变筛查提供研究参考（《"光伏+生态"治理模式下采煤沉陷区地面形变综合信息监测方法研究》，《中国煤炭》2025年第5期，DOI:10.19880/j.cnki.ccm.2025.05.017）。本项目基于Sentinel-1数据，重点开展光伏场区及阵列邻近区域的广域地表形变筛查，两者在监测手段与数据源上存在差异。
成果形式
1. 广域监测成果：场区LOS速率图及统计分布，支撑InSAR广域形变筛查，供区域对比与周期性复核；
2. 重点位置清单：5处重点形变异常区段编号、坐标、最低速率与距离参数，服务阵列及邻近区域形变监测外业；
3. 工程复核成果：重点负向LOS形变异常专题图、阵列邻近复核专题、复核优先级及现场核查建议，支撑光伏电站形变监测业务；
4. 持续监测记录：后续补充逐期位移、阵列与升压站工程资料和地面复测结果，逐项更新候选区判断。
应用价值
大范围快速定位局部变化
为采煤沉陷区光伏电站建立广域形变筛查基础，快速定位局部形变异常，缩小现场调查范围，弥补地面监测覆盖不足。
巡查资源重点配置
将现场巡查、地质调查和精密监测优先安排至近邻异常的光伏组团及重点异常区段，提升异常核查的针对性与效率。
卫星-地面联合闭环
为GNSS、水准、支架倾斜监测提供空间补充，并通过地面核查修正遥感解译，构建遥感+地面协同监测体系。
监测复核科学推进
按I级重点复核、II级持续关注、III级背景跟踪组织核查资源，顺序随现场证据与后续监测动态更新，适配阵列及邻近区域形变分级复核管理。
数据驱动筛查
以LOS平均形变速率≤-60 mm/a或≥+35 mm/a为筛查参考条件，结合连续面积与空间连通性提取候选异常；仅用于本期筛查，不作安全风险通用判定阈值。
可推广至同类新能源场景
可为采煤沉陷区、山地等范围较大、监测对象分散的新能源场区提供广域形变筛查技术参考；具体应用需结合相干性与观测几何开展适配性评估。
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