基于SBAS-InSAR技术的川藏铁路澜沧江段滑坡隐患早期识别

早期识别是实现地质灾害防灾减灾的有效途径之一,然而复杂地形区滑坡的早期识别一直是个难题,尤其是位于高山峡谷区的滑坡隐患点。为了全面准确地获取川藏铁路澜沧江段的滑坡隐患,采用SBAS-InSAR技术,通过Sentinel-1(升轨)和RADARSAT-2(降轨)数据结合互补的方式,对川藏铁路澜沧江段进行滑坡隐患早期识别。解译结果显示2018年8月至2020年2月研究区LOS向的形变速率分别为-58~21 mm/a(升轨)和-42~16 mm/a(降轨),转换后的斜坡向最大平均速率达到-128 mm/a。基于升降轨数据的斜坡向形变结果,识别出川藏铁路澜沧江段的113处滑坡隐患点,其中存在4处滑坡隐患密集区以及13处典型滑坡隐患点,进一步分析了两处重点滑坡隐患的形变特征和滑移机制。本次研究结果对于川藏铁路线路选定以及澜沧江大桥上、下游的防灾减灾具有一定指导作用,不同轨道数据结合互补的方式为川藏铁路沿线的高山峡谷地区的滑坡隐患早期识别提供参考。     

基于贡献率权重模型的川藏铁路沿线大型滑坡危险性区划

川藏铁路工程是国家重大基础设施建设项目,保障铁路的顺利建设和后期安全运营十分重要。铁路沿线发育广泛、危害严重的大型滑坡已成为全线的关键控制性问题,关乎工程建设的成败。以川藏铁路工程沿线大型滑坡作为主要研究对象,采用历史数据分析、实地调查、遥感解译的研究方法,基于ArcGIS平台,采用贡献率权重模型对铁路沿线区域进行了大型滑坡危险性评价,并利用自然断点法对危险性评价结果进行分区及统计分析。研究结果表明:川藏铁路沿线共发育大型、特大型滑坡共147处,其中大型滑坡106处,特大型滑坡41处,主要分布于白玉至江达段、昌都至八宿段、朗县至加查段等区段;铁路沿线处于高中低度三个等级危险区的面积分别为35918.5 km2、95484.3 km2和12039.7 km2,高度危险区大型滑坡分布密度为0.00199处/km?2,约为中度或低度危险区的2倍,高度危险区主要集中在邦达—八宿段、古乡—拉月段、白玉—江达段。根据贡献率权重模型求得的川藏铁路沿线大型滑坡危险度等级与野外实地调查的大型滑坡分布密度是一致的。相关研究成果可以为川藏铁路工程建设提供科学参考与依据。     

鹤庆盆地东缘古滑坡遥感识别与特征研究

古滑坡的识别与研究对认识区域地质构造、古气候、古环境的演变及其和人类社会发展的关系具有重要意义。基于遥感图像的纹理、色调特征等古滑坡解译标志,识别出鹤庆盆地东缘存在的两处古滑坡;同时,结合利用滑坡区数字高程模型(DEM)数据的滑坡地表形态分析,解译出两处古滑坡的位置、范围、前后缘高程等特征信息。利用GIS几何形态计算的结果表明,两处古滑坡规模分别达到1.30亿m³和5.64亿m³,属于巨型滑坡。综合滑坡区地层岩性、地质构造、地表覆盖特征及古地震活动分析,推测两处古滑坡均为地震所引发。对比分析古滑坡与大丽铁路、鹤庆火车站的相对位置关系,认为大型线性工程的选址不仅要着重目前区域稳定性的评价,还应考虑古地震次生地质灾害的影响范围和地震活动周期性,避让陡峭的断陷盆地边缘部位。     

利用光学遥感数据、GIS及人工神经网络模型分析区域滑坡灾害(英文)

用光学遥感数据和地理信息系统(GIS)分析了马来西亚Selangor地区的滑坡灾害。通过遥感图像解译和野外调查,在研究区内确定出滑坡发生区。通过GIS和图像处理,建立了一个集地形、地质和遥感图像等多种信息的空间数据库。滑坡发生的因素主要为:地形坡度、地形方位、地形曲率及与排水设备距离;岩性及与线性构造距离;TM图像解译得到的植被覆盖情况;Landsat图像解译得到的植被指数;降水量。通过建立人工神经网络模型对这些因素进行分析后得到滑坡灾害图:由反向传播训练方法确定每个因素的权重值,然后用该权重值计算出滑坡灾害指数,最后用GIS工具生成滑坡灾害图。用遥感解译和野外观测确定出的滑坡位置资料验证了滑坡灾害图,准确率为82.92%。结果表明推测的滑坡灾害图与滑坡实际发生区域足够吻合。     

宝鸡黄土区滑坡遥感调查中遥感数据尺度问题探讨

遥感数据的尺度效应决定了可识别内容与识别精度,同一区域内的遥感数据尺度不同,同样的遥感处理模型或者方法将得到不同的处理结果。以宝鸡黄土区滑坡遥感调查为基础,对不同遥感数据源的滑坡体的最小可识别面积、图斑面积精度测算、最佳及最大成图比例尺、遥感地质灾害解译对比性分析、滑坡遥感解译精度评价等等与遥感尺度有密切关系的问题进行了探讨。研究结果表明,在宝鸡黄土区,调查大、中型以上滑坡的信息,可以采用SPOT-5(2.5 m)融合图像数据,比例尺为1∶25000或1∶50000;调查中型、小型滑坡及较大滑坡体内部结构定量信息,可以采用Quick Bird(0.61 m)融合图像数据,比例尺为1∶5000。     

基于光学遥感与InSAR技术的潜在滑坡与老滑坡综合识别

我国滇西北区域地质灾害频发,主要灾害类型为滑坡,对该区域进行滑坡类地质灾害隐患识别是有效的防灾减灾措施,传统的地质灾害隐患识别手段较为单一,且依赖大量的人力,调查效率较低。利用WordView2、Sentinel-1A、ALOS-2几种遥感卫星数据,进行Stacking-InSAR等技术的处理,得到多种光学卫星影像和InSAR处理的地表形变图,建立滇西北区域潜在滑坡与老滑坡的光学解译标志和InSAR识别标志,并进行多次目视解译和人工交互式解译。依据解译、识别成果,总结识别方法并进行野外调查验证。共识别潜在滑坡与老滑坡696处,为今后滇西北区域地质灾害调查与评价提供新的调查思路和技术参考。     

遥感在滑坡灾害研究中的应用进展

在对常用的光学遥感卫星影像、InSAR,LiDAR等遥感技术方法介绍的基础上,综述了这些方法在滑坡研究中的最新应用进展,从滑坡风险评估中的基础地形数据获取、滑坡编录与制图、监测、滑坡因素制图、承灾体制图等5个方面阐述遥感技术在滑坡风险中的支撑技术作用与应用前景。从遥感影像在滑坡风险评估中的作用、解译能力、影响解译的因素、精度评价和遥感数据源选择等角度阐述了常用遥感技术在滑坡风险评估应用中存在的问题,认为: ① 遥感技术在滑坡风险评估中的主要作用为数据、信息的获取与更新;② 滑坡的遥感影像解译能力取决于影像空间分辨率与待识别滑坡大小的相对关系,影像的时间分辨率、滑坡与其周边环境的对比度、立体影像的获取能力是利用遥感影像开展滑坡探测、识别与制图的关键要素;解译方法和解译员的专业素质是滑坡遥感解译的重要影响因素;③ 遥感影像与GIS空间分析、3D可视化的综合可有效增强滑坡识别与制图的效率和精度;④ 对于遥感解译滑坡的精度评价应针对具体影像的可解译性从有效解译,错误解译和遗漏解译三个方面予以客观评价;⑤ 滑坡风险评估应针对具体应用,从成本效益比的角度,本着“够用为止”原则合理选用遥感数据源。     

金沙江上游特米古滑坡堰塞湖形成与溃决时间讨论

开展古滑坡堰塞湖形成演化过程研究,可以揭示古灾害地质环境效应,重建区域构造历史活动序列和古气候演变特征.特米古滑坡发育于金沙江上游巴塘段,滑坡堆积地貌和堰塞湖相沉积物保存较好,是研究区内古地质环境的良好载体.在遥感解译、无人机测绘、现场调查和地质测年的基础上,结合前人研究成果,分析探讨了特米古滑坡发育特征、堰塞湖形成时...     

川藏铁路交通廊道某大型古滑坡成因及失稳模式分析

川藏铁路沿线地形地貌复杂,构造活动强烈,地质灾害频发,其中古滑坡复活问题是威胁川藏铁路建设和运营的严重隐患之一。位于四川康定市的某古滑坡体,距原规划的川藏铁路大桥仅100 m,通过工程地质测绘和钻孔勘探,分析该古滑坡的发育特征与成因机制;并利用二维有限元软件,对古滑坡可能的失稳模式进行预测。结果显示:古滑坡边界清晰,滑坡体积约118万m ³,主要沿基覆界面滑动,局部变形破坏强烈;发育多级拉张裂缝;天然工况与降雨工况下处于稳定状态,地震工况下处于不稳定状态;潜在破坏部位为边坡中部碎石土堆积体后缘,滑动面即沿着碎石土与全风化岩体的接触面,一旦复活将严重威胁铁路大桥的运营与安全。     

川藏铁路康定至昌都段滑坡崩塌灾害特征及空间分布规律

拟建川藏铁路康定-昌都段全长近700km,地质条件复杂,地貌类型多样。通过野外实地调查及遥感解译等方法,查明了铁路沿线崩塌滑坡灾害的类型、特征及空间分布规律,为川藏铁路选定线及安全建设和运营提供科学依据。通过分析研究得出:康定至昌都段铁路崩滑灾害规模总体以中小型为主,中型、小型灾害占崩滑灾害总数的80%;崩滑灾害集中分布藏曲、欧曲高山峡谷地段,三叠系浅变质的砂板岩、千枚岩等软岩地层中,构造线交叉复合部位、活动性断裂破碎带以及新构造运动相对集中的强地震分布区。     

川藏铁路加查—朗县段地质灾害发育特征研究

川藏铁路加查至朗县段位于青藏高原东南部雅鲁藏布江中游,地形地貌复杂、构造活动强烈,是我国地质灾害高易发区,崩塌、滑坡和泥石流等地质灾害发育密度大、危害严重。在资料收集和遥感解译的基础上,对川藏铁路加查—朗县段的地质灾害进行野外调查,在铁路线两侧各5 km约780 km2范围内发现了崩塌、滑坡和泥石流共139处,沿雅鲁藏布江断裂带新发现拉岗村高速远程滑坡和日阿莫大型滑坡,并研究了该区地质灾害的发育特征和形成机理。调查结果表明：在雅鲁藏布江断裂对区域地貌和岩体结构控制作用下,崩塌、滑坡等地质灾害沿断裂带呈带状密集分布是该区地质灾害发育分布的主要特征之一,约有53%的崩塌滑坡滑动方向垂直于断裂走向,30%的崩塌滑坡与断裂带走向近于平行;在地壳强烈隆升和河流侵蚀作用下,雅鲁藏布江宽谷段和峡谷段的地质灾害发育特征具有明显差异;断裂活动特别是断裂剧烈活动诱发地震导致该区具有高速远程滑坡发生的背景,如拉岗村高速远程滑坡;在断裂活动、降雨、人类工程活动等内外动力耦合作用下该区地质灾害形成机理更加复杂,部分滑坡稳定性差且多次发生活动,给该区重大工程规划建设和防灾减灾造成重要影响。     

川藏铁路通麦至鲁朗段地质构造对滑坡的控制作用分析

藏东南的喜马拉雅东构造结地区作为青藏高原隆升最快的地区之一,复杂的地质背景条件决定了该区工程地质问题的复杂性和特殊性,并孕育了多种地质灾害。文章通过遥感解译、无人机测绘以及野外现场调查,详细分析了喜马拉雅东构造结北西侧通麦至鲁朗段已有滑坡的发育特征,总结了地质构造对滑坡的控制作用,结果表明：（1）构造演化形成的高陡斜坡为滑坡形成提供地形条件,滑坡后缘的断裂破碎带,为雨水入渗提供通道,形成滑坡边界;（2）斜坡岩体中发育的贯通性构造节理为滑坡提供滑动条件和物质基础;（3）地震震动对岩体结构造成直接破坏,并诱发同震滑坡。多种构造作用的耦合造成了川藏铁路通麦至鲁朗段滑坡的高易发性,相关结果可为铁路修建过程的边坡灾害管控提供参考和支撑。     

金沙江干热河谷区滑坡遥感解译研究

“三江”(即金沙江、澜沧江及怒江)地区自然条件恶劣,交通不便,解决该地区水电大开发地质灾害调查中一条切实可行的方法是利用遥感。论文分析了金沙江干热河谷气候环境和地形条件的特点及他们对滑坡解译产生的影响。通过研究这一地区的滑坡在多种遥感影像上的图斑特征配合实地考察,分析并列举了干扰滑坡识别的图斑,总结出该地区的古滑坡、活动滑坡和典型滑坡的识别特征。同时对该地区滑坡不发育,所占地质灾害比例低的现象进行了分析。指出当地气候、地形、构造特征、岩土类型对滑坡发育存在的影响。为该类型地区的遥感地质调查提供借鉴。     

数字滑坡技术及其典型应用

为了改变传统滑坡遥感技术方法效率低、调查精度难以提高的状况,经多年实践与探索,笔者于 1999 年提出了“数字滑坡”概念。该概念使传统的“地学滑坡”拓展为能以数字形式表达的,具有三维空间、“多维”时间信息的,由“多元”要素组成的“数字滑坡”。数字滑坡技术系统由滑坡解译基础技术、遥感识辨滑坡技术、滑坡数据库及滑坡模型4部分构成。多年来,数字滑坡技术已成功应用于我国大型水电站建设、山区交通线建设、区域开发环境治理以及抗震减灾等领域,也用于大规模个体滑坡调查研究,并取得了显著的经济和社会效益,有效服务于国家防灾减灾战略。该文主要以西藏帕里河及川东天台乡2个典型滑坡调查为例,阐述数字滑坡技术的创新应用。     

西藏易贡大滑坡成因探讨

2000年4月9日, 西藏林芝地区波密县易贡藏布札木弄沟发生了体积超过3×108 m3的特大规模滑坡, 这是该沟100年(1900—2000年)来发生的第2次大规模滑坡.在卫星遥感影像分析基础上, 结合地质、气象、地震等资料, 对札木弄沟100年内2次发生特大规模滑坡的原因进行了分析, 表明这2次滑坡是地质构造、地层岩性、新构造运动、水文和气象因素共同作用的结果.分析结果还显示, 札木弄沟已进入下一个物质与能量积累过程, 在适当的外部条件作用下, 有可能再次发生滑坡.      

滑坡灾害InSAR应急排查技术方法研究

研究探索了一条以InSAR变形为主,辅助光学遥感、地貌和地质条件特征,进行活动性滑坡快速排查的技术方法,并以四川省雷波县域为例进行了实验。应用4种SAR数据（PALSAR-1升轨、Sentinel-1 A/B升、降轨和PALSAR-2降轨数据）进行合成孔径雷达干涉（Interferometric Synthetic Aperture Radar,InSAR）处理,共解译活动性地质灾害163处,并分析了其时空分布规律,获得了几点认识:（1）InSAR技术能够追溯滑坡长期微小变形,从而实现活动性滑坡的有效识别;（2）多时段、多角度和多分辨率SAR数据的综合使用,可以有效克服滑坡观测的阴影叠掩、失相干等问题,提高滑坡（尤其是高位滑坡）识别的效果、效率和时效性;（3）与地面调查结果比较,InSAR识别的滑坡更全面、规模更准确,对高位滑坡和集中分布滑坡识别更有效,可以作为现今地质灾害排查的重要手段之一;（4）雷波县地质灾害主要分布在金沙江及美姑河沿岸,北向坡和30°~40°坡度是地质灾害高发区,除寒武系、奥陶—志留系地层发生地质灾害比例较高,其它各地层总体分布较均一。      

堆积阶地古老滑坡识别方法及其在线状工程地质勘察中的应用

阶地型古老滑坡体形成后,长期受各种营力影响,导致古老滑坡地貌形态破坏严重甚至消失。目前遥感技术和普通工程地质调绘很难发现这些滑坡的存在,给工程建设和后期运营造成较大安全隐患。为准确识别形态特征不明显的古老滑坡体,从阶地物质结构特征演变入手,找到阶地受剪切破坏产生的典型物质结构特征,将地层结构错断、卵砾石异常定向排列、摩擦镜面和泥包粒的眼球构造等作为滑坡准确识别依据。首先采用沿沟谷进行工程地质测绘的纵横交错追踪法确定滑坡体纵向范围和滑面形状,再结合地貌特征推测各级、块滑坡平面范围和分布,最后用点状勘探工程验证和校正推测结论。可将其总结为由"地貌异常、沿沟追踪、面上推断、点状校验"组成的阶地型滑坡识别方法,即物质结构异常推断法。结合线状工程勘察设计各阶段工作特点,提出线状工程前期工作中阶地型滑坡识别步骤,并在临渭高速公路工程建设项目中取得成功应用。     

金沙江断裂带雄巴巨型古滑坡发育特征与形成机理

雄巴古滑坡位于西藏贡觉金沙江右岸、金沙江活动构造带内,该区地形地貌和地质构造极为复杂,多高山峡谷且河流纵坡降大,岩体结构破碎,发育一系列大型、巨型古滑坡和斜坡变形体。通过遥感解译和现场调查,认为雄巴古滑坡堆积体方量为2.6×10 ⁸~6.0×10 ⁸ m ³,为地质历史上形成的巨型古滑坡。雄巴古滑坡在平面上有滑坡滑源区和滑坡堆积区2个大的区域,其中滑坡堆积区又分为相对稳定区和前缘强变形区。滑坡体上2个深孔钻探资料揭露雄巴古滑坡主要发育2级深层蠕变滑带,其中第一级滑带埋深51 m(ZK1孔)至55 m(ZK2孔),第二级滑带埋深101 m(ZK1孔)至115 m(ZK2孔),坡体内发育的深层承压水对斜坡稳定性影响较大。雄巴古滑坡的形成受地层岩性、断裂构造、降雨和河流侵蚀等作用影响强烈,目前仍处于深层蠕滑中;其深层“锁固段”对滑坡的稳定性起关键控制作用,但在降雨-地下水渗流、河流侵蚀和地震等因素作用下,该古滑坡潜在失稳可能性较大,并有形成堰塞金沙江、溃坝、洪水等灾害链的风险。     

川藏铁路沿线及邻区环境工程地质问题概论

川藏铁路是我国正在规划建设的重要铁路干线之一,是西部大通道的重要组成部分。该铁路线横跨扬子板块、川滇地块、羌塘地块和拉萨地块等大地构造单元,在复杂的地质构造背景条件下,川藏铁路沿线活动断裂、地震和地质灾害极为发育,严重制约着川藏铁路的规划建设。在野外地质调查、钻探、地应力测量和室内测试分析的基础上,对川藏铁路规划建设中可能遇到的活动断裂、高地应力、高地温、岩爆和地质灾害等主要环境工程地质问题进行了论述分析,认为：川藏铁路沿线及邻区发育有54条区域活动断裂,其中对铁路有直接重要影响的全新世活动断裂有17条;研究区内地震活动频繁,约有50%的规划线路位于地震动峰值加速度>02 g地区,部分地段>04 g,潜在地震风险大;铁路沿线主要的地质灾害类型为崩塌、滑坡和泥石流,地质灾害受活动断裂影响强烈,部分地段发育有高速远程滑坡;川藏铁路沿线构造应力场和地热场复杂,深埋隧道工程建设时容易发生岩爆、软岩大变形和高温热害等工程地质问题。