Распределённое акустическое зондирование для мониторинга линейной инфраструктуры: современное состояние и тенденции

Линейная инфраструктура, такая как железные дороги, туннели и трубопроводы, играет важнейшую роль в экономическом и социальном развитии во всём мире. Однако под воздействием геоопасностей, землетрясений и человеческой деятельности линейная инфраструктура подвергается потенциальному риску повреждения и может перестать функционировать надлежащим образом. Современные системы мониторинга линейной инфраструктуры в основном основаны на методах бесконтактного обнаружения (InSAR, БПЛА, GNSS и др.) и геотехнических измерительных системах (экстензометры, инклинометры, тилтметры, пьезометры и др.). С точки зрения чувствительности, частоты и пространственного охвата мониторинга большинство этих методов имеет определённые недостатки, из-за чего трудно обеспечить точный, оперативный и комплексный мониторинг линейной инфраструктуры. Распределённое акустическое зондирование (DAS) представляет собой новую технологию зондирования, которая в последние годы быстро развивается. Благодаря уникальным преимуществам DAS-массивов при мониторинге на больших расстояниях, с высокой плотностью и в реальном времени они продемонстрировали широкие перспективы применения во многих областях, таких как разведка нефти и газа, сейсмические наблюдения и визуализация недр. В области мониторинга линейной инфраструктуры DAS постепенно привлекает внимание исследователей и специалистов-практиков. В настоящей статье критически рассматриваются последние исследования и разработки, посвящённые применению DAS для мониторинга различных типов линейной инфраструктуры. Кратко представлены принципы зондирования и основные характеристики технологии. Далее обобщаются результаты недавних натурных исследований и рассматриваются ключевые проблемы, связанные с внедрением систем мониторинга на основе DAS в полевых условиях. В заключение представлены проблемы и будущие тенденции развития этого научного направления.