SBAS-InSAR技术在西藏江达县金沙江流域典型巨型滑坡变形监测中的应用

滑坡是一种破坏力极强的地质灾害,对滑坡易发区域进行长期有效的时序形变监测是研究机理和防灾减灾的重要途径,小基线雷达干涉测量技术（SBAS-InSAR）在滑坡等地质灾害形变监测中的应用为当前地灾防治提供了新的手段。文章使用SBAS-InSAR技术对西藏江达县金沙江流域发生的典型滑坡灾害进行了时序形变特征分析。首先,基于2017年7月—2018年12月的23景Sentinel-1A影像数据,获取了江达县东部及其周边区域在时间跨度内的形变分布图以及时序形变特征;在此基础上,结合区域内沃达和白格2处滑坡的实地勘探资料和现有研究成果验证了形变探测结果的准确性;另监测数据显示沃达滑坡中部及前缘位置存在明显形变,且部分位置的形变量超过100 mm,白格滑坡的残留体同样存在较大的形变,尤其是边界区域存在明显的形变漏斗,最大形变量超过110 mm。同时在金沙江流域西岸存在2处滑坡隐患区域,累计沉降量均超过45 mm,最大形变速率分别为?53 mm/a和?45 mm/a。基于数据分析和现场勘查,表明SBAS-InSAR技术在滑坡灾害的形变监测方面是一种有效手段,另江达县金沙江多处岸坡在不断发生形变,应进一步加强该区域地质灾害形变监测,必要时提前开展防治工作。     

Sentinel-1数据在西南山区水库变形斜坡InSAR监测中的适用性评价:以溪洛渡水库为例

Sentinel卫星凭借其超高的辐射分辨率、稳定的轨道系统、较大的覆盖能力、较短的重返时间、可免费下载的数据,在斜坡灾害识别监测方向上有广泛的应用。自1963年意大利瓦伊昂特大滑坡发生以来,岸坡地质灾害一直是峡谷区水库关注的主要问题之一。以金沙江上游溪洛渡水库区为例,结合PALSAR-2、TerraSAR-X数据,评价Sentinel-1 SAR数据在西南山区水库变形斜坡InSAR监测中的适用性,以理论结合实际结果分析Sentinel-1数据是否可以在一定条件下替代其他商业数据,为今后相关行业应用提供参考。结果显示:Sentinel-1数据在研究区可解译的变形斜坡约200处,类型有滑坡、危岩体和塌岸;经现场核查,Sentinel-1数据解译的最小变形斜坡投影面积约为2400 m2,约35 m(长)×77 m(宽)大小,共16个变形像元聚集。高山峡谷区叠掩、阴影现象严重,通过对雷达常用观测模式下的SAR数据的比较,在SAR数据交集区域,有效观测面积为Sentinel-1升轨70.3%,Sentinel-1降轨68.9%,PALSAR-2升轨70.4%,PALSAR-2降轨67.6%,TerraSAR-X降轨52.5%,在不考虑分辨率的情况下,在库区Sentinel-1数据与其他两种SAR数据观测能力相比持平或更优秀。6月至11月初是溪洛渡水库的水位上升期,周边植被发育较好,造成数据相干性较差,2017年后Sentinel-1A(1B)双星拍摄获取的SAR数据量增加,高频观测可使相干性提高,利用2017年后该卫星数据可有效识别水库蓄—排水周期内的区域性变形斜坡发育变化情况。当长时间缺失SAR数据时,会造成最近一对SAR数据间的某些像元测量的变形超过其InSAR最大量程,解缠时丢失相位周期。Sentinel-1数据由于连续性较好,监测斜坡的变形趋势较为连续,因此更适合连续小变形的趋势识别。      

多源遥感数据在地下采煤塌陷识别中的应用与分析

长期的地下采煤会造成地表沉降,严重影响矿区生态环境和人民生命财产安全,采取可行有效的方法对矿区采空塌陷进行监测与分析,是实施地质灾害精准防护的首要前提,具有重要现实意义。为此,本文利用Sentinel-1 SAR雷达影像和高分辨率光学遥感影像,分别采用小基线(SBAS)InSAR技术和人机交互遥感识别方法对纳雍县鬃岭地质灾害群地下采煤塌陷范围进行了监测识别,对比分析了各自技术特点。结果表明:①基于小基线InSAR雷达监测技术能很好反映监测期内地表形变信息,对因地下开采引发的地表形变较大或微小形变均能有效识别,但对早期煤矿开采造成而目前趋于稳定的采空塌陷识别能力不足;②高分辨率光学遥感人机交互解译对于目前采空塌陷形变已趋于稳定或历史上形成的采空塌陷区损毁土地情况有很好的识别;③综合InSAR 监测技术和高分辨率光学影像遥感识别方法,能较全面获取采空塌陷范围及损毁情况,可为矿山地质环境治理、地质灾害防护提供参考依据。     

PS-InSAR技术在安徽省阜南县地面沉降监测中的应用

本文以阜南县为研究区域,选取2017—2022年88景Sentinel-1A影像数据,利用PS-InSAR技术对阜南县地面沉降分布情况进行研究和分析。结果表明：研究区近5年累计沉降量为0～60 mm,平均沉降速率为0～14 mm/a,其中西南部的方集镇至洪河桥镇、地城镇之间以及东南部的中岗镇至曹集镇区域地面沉降显著,最大累计沉降量为60 mm,平均沉降速率大于10 mm/a,地面沉降发育程度为中等发育。西南部的沉降区形状明显向西南方向延伸,主要是受到西南侧淮滨县地下水开采的影响;东南部的沉降区形状呈闭合的椭圆形,是由区内地下水超采所致。     

地基InSAR在滑坡应急治理效果监测方面的应用 ——以兰州市北环路滑坡为例

2018年8月9日,兰州北环路发生山体滑坡,滑动体积约有66 × 10⁴m³。滑坡体造成北环路双向车道被掩埋,交通中断,严重影响了兰州市民的安全出行,当地政府采取削坡减灾等措施对滑坡实施了应急治理。为保障车辆安全通行提供决策依据,对滑坡开展了地基InSAR监测工作。本文在现场调查的基础上,以R／HYB 1000型地基雷达系统作为监测工具,开展了针对滑坡应急治理后的效果监测,通过地基雷达获得滑坡地表监测数据并结合宏观调查,对滑坡应急治理后的稳定性进行了分析,为滑坡治理和道路恢复通行提供了科学依据。同时,也验证了地基雷达在黄土裸露区的应用效果,为甘肃滑坡应急监测技术推广应用提供了依据。     

GPS在滑坡监测中的应用研究——以四川雅安峡口滑坡为例

本文主要介绍GPS用于地质灾害滑坡监测的技术和方法,并通过在中国四川雅安峡口滑坡示范区布设的GPS监测网的测量试验,阐述了在地形复杂、观测条件恶劣的山区进行GPS滑坡监测时,监测点位选择、监测网布设、数据处理的方法。监测结果表明,GPS滑坡监测的精度达到毫米级,完全可以应用于滑坡监测。     

GPS在滑坡监测中的应用——以四川省丹巴县亚喀则滑坡为例

本文通过在四川丹巴县梭坡乡亚喀则滑坡区布设的GPS监测网的测量,阐述了GPS在滑坡监测时监测点位选择、监测网布设、数据处理的方法。亚喀则滑坡的GPS监测结果表明,其精度达到毫米级,完全满足滑坡监测的精度要求。     

多时相数字孪生滑坡变形监测方法与应用研究——以金沙江白格滑坡为例

高位隐蔽滑坡因为难到达、难识别、难监测,致使成灾表现具有极强的突发性和破坏性。针对传统人工地面调查和地面布设监测设备存在危险系数高、工作效率低、设备易损坏和离线误报率高等问题,提出基于无人机倾斜摄影测量技术构建高位隐蔽滑坡数字孪生体的方法,通过信息化、数字化手段对地质灾害变形特征及时空演化规律进行监测分析。以西藏金沙江白格滑坡为研究对象,利用无人机倾斜摄影测量技术获取2019年4月—2021年9月共计10期次航测数据,融合多源数据构建了多时相数字孪生滑坡体,通过多期孪生滑坡体实现对白格滑坡整体滑移、局部微变形、滑塌体积等多维要素的高精度定量分析,并及时应用于白格滑坡时空演化分析和监测预警中。研究表明：白格滑坡在2019—2021年监测期内存在持续变形迹象,强变形主要位于滑坡两侧及后缘,渐有扩大趋势,存在垮塌堵江风险。运用多时相数字孪生滑坡变形监测手段实现对地质灾害定性-定量化特征描述与风险评估,具有快速灵活、覆盖全面、不受复杂艰险地形条件限制等优势,可为高位隐蔽滑坡等斜坡灾害大梯度形变监测提供工程实践参考。     

模糊综合评价法在滑坡稳定性分析中的应用——以长江三峡水库区刘家湾滑坡为例

1引言对滑坡从不同角度、按不同方式进行稳定性研究已成为目前岩土工程界研究的热点问题之一[1]。由于滑坡稳定性判别的模糊性,可采用模糊评价方法。其具体做法是先找出影响滑坡稳定性的各个因素,赋予它们不同的权重值。然后根据最大隶属度原则来判定滑坡的稳定性[2]。2模糊综合评价方法[3]2·1判别指标的选取2·1·1地貌判别滑坡体的外部几何特征和微地貌的分布发育规律往往能从一个侧面反映其稳定性。例如滑体表面坡度、前缘临空情况、沟谷切割程度和封闭洼地分布发育情况,就是表征崩滑体稳定效应的基本判别标志。其中,后两者是稳定效应最…     

GPS技术在湖北罗针田滑坡变形监测中的应用

文章通过利用GPS技术对湖北罗针田滑坡进行变形监测这一实例,简述了GPS技术在滑坡监测中的应用情况,并对采集的GPS数据进行分析,取得了良好的监测效果,对滑坡变形监测具有一定的利用价值。     

三维激光扫描技术在阎家沟滑坡变形监测中的应用

为分析子长县阎家沟滑坡的变形特征,在2012年和2013年分3期对滑坡体进行了三维激光扫描。采用点云拼接、数据过滤、植被去除等技术手段,获取滑坡体在不同时期的DEM数据,基于多期DEM进行了滑坡整体变形分析,并通过多期点云数据的叠加及剖面生成,分析了滑坡局部及特征点的变形情况。分析结果表明,滑坡处于蠕动变形阶段,滑坡体前缘整体变形量在0.25~0.65 m/a;从2012年6月27日到2012年10月31日,滑坡体高程最大下降值为0.5 m;从2012年10月31日到2013年10月20日,滑坡体最大下错位移为1.2 m。三维激光扫描技术可精确的监测滑坡的表部变形情况,在滑坡变形监测中具有良好的应用前景。     

基于三维激光扫描仪的滑坡表面变形监测方法——以金坪子滑坡为例

近年来,三维激光扫描仪越来越多地被应用于滑坡变形监测领域以降低或减少滑坡灾害带来的风险。本文以云南省乌东德地区金坪子滑坡为例,运用三维激光扫描仪监测技术对处在库区的金坪子滑坡表面变形进行了监测与研究。传统的监测数据显示,该滑坡正以每年约30cm的高速度向前推动,运动的结果可能危及周边居民的人身财产安全以及乌东德水电站的运营。研究中激光扫描数据集由高精度和高密度的三维点云组成,分别从6个站点、3次采集得到,时间跨度25个月(从2009年5月~2011年7月)。滑坡表面变形通过按时间序列排列扫描数据集的比较得出。通过采用三种方法,DEM(数字高程模型)比较,断面比较与固定点比较,分析已经过前处理的点云数据集,从而分析得到监测结果。此外,滑坡的变形量也计算得到。研究介绍了激光三维点云处理的流程,探讨了将三维激光扫描监测技术应用于大型、有部分植被覆盖的滑坡监测的可能性,并将监测结果分析与GIS平台结合起来,结果帮助我们大概地、基本地对滑坡稳定性做出评价。三维激光扫描监测滑坡变形的应用为我们在存在高风险的大型滑坡变形监测提供了另一种直观和高效的方式。     

基于多源遥感数据的高位滑坡特征分析——以广元市利州区荣山镇岩窝村滑坡为例

2021年10月6日13时许,四川省广元市利州区荣山镇岩窝村三组发生高位滑坡灾害。滑坡造成4处民房、3条电力线路被毁,掩埋170 m长的乡村公路,堵塞河道350 m。利用高位滑坡滑前多期卫星数据、滑坡滑后高精度无人机航空影像以及机载LiDAR数据等多源遥感信息源,采用三维立体+时间的四维分析方法,研究高位滑坡特征及其滑动模式。从高位滑坡发育背景入手,通过高位滑坡滑前变形特征以及高位滑动过程动态分析,总结高位滑坡变形破坏特征及滑动模式。根据滑坡已经发生过程推演及后部残留滑坡体稳定性分析结果,预测分析高位滑坡未来滑动的三种滑动模式：一是滑坡后缘继续错落和活动,挤压前部滑坡体直接剪出;二是滑坡后缘继续错落和活动,沿着已有滑坡通道发生推移式滑坡;三是前部滑坡体启动,引发中后部滑坡体发生牵引式滑坡。高位滑坡在西南山区屡见不鲜,在早期地质灾害隐患调查中应有效识别、加强防灾减灾措施。     

多传感器估值融合理论在滑坡动态变形监测中的应用研究

在滑坡动态变形监测中一般会在滑坡体上布置多个传感器,以进行综合观测。目前的监测模型仅依靠某个关键点的数据进行评判分析,容易造成原始数据信息的流失,且以往的研究多集中于监测数据的整合,并未考虑传感器自身的因素,引起融合结果的不精确。为了克服以上不足,引入多传感器估值融合理论,选用误差均方差为评价指标,证明多源数据融合方法优于任意单一数据评价方法后,采用较高级的决策级融合方法,将其应用于西南某滑坡动态变形的监测分析,融合后的数据较为理想,消除了融合前数据的矛盾性和不准确性,获得了被测对象的一致性描述和解释。经分析知:该滑坡的整体位移随时间的增大而增大,且年均下滑速度也呈现上涨趋势,具有阶段性变化的特点。自监测之日起至今,由位移信息反映出该滑坡形变经历了以下4个不同的时期: 2006年7月至2007年9月的缓慢变形期; 2007年9月至2008年9月的匀速变形期; 2008年9月至2009年8月的加速变形期; 2009年8月至2010年2月的急剧变形期,这符合滑坡的工程特性依时性变化规律。另外, 2个不同时期的交接位置,大多发生在8月与9月间,这最主要是因为该时期当地的降雨量比较大,由此反映出降雨入渗是引起该滑坡发生位移变形的主要因素,亦符合滑坡的一般自然规律。同时证明了该方法在滑坡动态变形监测与分析中具有有效性和可行性。     

GNSS监测数据在滑坡预警中的处理与应用 ——以王家台滑坡为例

由于受外界因素的影响,GNSS自动化监测设备在滑坡位移监测应用中监测数据存在波动性,采用未经检验、处理的监测数据进行滑坡趋势分析会产生偏差影响,因此采用"四分位数法"对GNSS监测数据进行整理,划分内限,"甄别"异常值后,将进一步降噪后的GNSS监测数据进行处理、曲线拟合,进行长期趋势项与周期性趋势分析,并将拟合长期趋势函数曲线与规范变形曲线进行对比,进而判断滑坡体处于的变形阶段,而且通过对比不同GNSS监测数据的周期性函数曲线,可用以判断同一区域周期性影响因素对GNSS监测数据变化情况是否存在相似性,有助于提高监测预警分析的准确性.通过实例验证,通过上述方法对GNSS监测数据进行处理、曲线拟合,综合分析出滑坡体的变形趋势与周期因素的影响情况,取得不错的效果,为后续监测分析提供了参考价值.     

GIS技术在区域地震滑坡危险性预测中的应用以龙陵地震滑坡为例

地震滑坡是一种有着严重危害的次生地震灾害形式,形成机制复杂,涉及因素众多。运用G IS丰富的空间分析功能,对地震滑坡的影响因素进行研究,并进行潜在地震滑坡区的预测,是地震滑坡研究领域的一种新的发展趋势。本文在对1976年龙陵地震引发的地震滑坡分布特征研究的基础上,结合前人有关中国西南地区地震滑坡特征的研究成果,应用G IS对该区潜在地震滑坡危险区进行了预测。     

微型桩技术在堆积层滑坡应急处置中的应用——以湖北英山县石鼓寺滑坡为例

滑坡在湖北黄冈地区每年新增地质灾害的数量中占比达80%,其中堆积层滑坡是主要类型。堆积层滑坡分布广泛、发生频率高、持续危害性大等特点给该地区地质灾害防治工作带来巨大挑战。微型桩技术具有工期短、见效快、占地少等优点。结合近年来微型桩在各地滑坡应急处置中的成功实践,本文在对英山县石鼓寺滑坡应急处置难点进行分析后,确定了采用微型桩先行支护的处置方案。滑坡数值模拟与位移监测数据证实了微型桩在黄冈地区堆积层滑坡应急处置中是可行的。该研究对黄冈地区应用微型桩技术处置小型土质堆积层滑坡具有很好的借鉴意义。     

多源数据融合技术在矿产开发动态监测中的应用——以天津北部山区为例

在把遥感数据融合技术引入到地学数据的处理中,尝试将不同分辨率的遥感影像、采矿登记数据、地球化学数据等进行融合,取得了较好的效果。通过对比分析天津北部山区数十年来资源开采情况,评价其对环境所产生的影响,指出工作区存在部分违规采矿行为,很好地实现了对本区采矿行为及影响的动态监测,为地方的资源管理提供了科学依据。     

基于综合监测的滑坡应急治理效果评价——以贵州省桐梓县天池宫滑坡为例

滑坡灾害是山区地质灾害的主要类型,危害重大基础设施安全,滑坡的形成机理研究及监测对认识和防治滑坡具有重要的意义。在天池宫滑坡现场综合勘查的基础上,对滑坡区地形地貌、地层岩性、地质构造、滑坡基本特征、变形破坏过程等进行了综合分析,开展了滑坡变形滑移机理及发展破坏趋势研究。结合雨量实时监测、钻孔深部位移监测、全球导航卫星系统(global navigation satellite system, GNSS)监测等综合监测方法,对滑坡地表水平位移、垂向位移、深部钻孔水平位移及钻孔倾斜度等进行了监测及综合分析,并根据监测情况,对滑坡发生后采取的应急治理措施产生的效果进行了评价。结果表明：在应急处置措施实施后,滑坡稳定性有了显著提高,监测结果显示变形趋势呈收敛状态。研究成果为滑坡抢险及天然气管道的及时恢复运营提供了技术支撑,取得了显著的综合效益,该研究可为类似工程滑坡的应急治理及效果评价提供重要参考。     

高密度电法在多期次滑坡勘察中的应用研究——以半坡村滑坡为例

滑坡是主要的地质灾害之一,严重危害当地居民的生命及财产安全,研究其诱发形成机理对于以后的治理具有重要的指导意义。利用res2dmod软件建立模型,用res2dinv软件对模型数据进行反演,从理论上验证高密度电法在滑坡勘察中的有效性。同时,运用高密度电法,结合地质剖面及工程钻孔资料,构建工程地质剖面,揭示滑坡剖面形态特征、滑体组成与结构及滑面特征,对滑坡形成机制进行勘察研究。