尼泊尔Ms 8.1级地震活动构造及次生地质灾害研究

2015年尼泊尔Mw 7.8大地震诱发了大量的山体滑坡,对尼泊尔境内与周边地区造成了严重的影响。选取离震中较近的辛杜帕尔乔克地区作为研究区,基于L波段ALOS-2和C波段Sentinel-1A两种合成孔径雷达数据,采用堆叠合成孔径雷达干涉测量（interferometric synthetic aperture radar,InSAR）技术开展震后滑坡的探测与识别,结合光学影像圈定出滑坡隐患点14处。在此基础上,联合升降轨数据和多维小基线集（multidimensional small baseline subset,MSBAS)-InSAR技术获取了典型滑坡的二维时间序列形变特征,结果表明,该典型滑坡的主要形变发生在水平东西向,最大形变速率为-69 mm/a。同时,通过对该典型滑坡时间序列中的趋势项与周期项形变信号进行分析,发现地震对于滑坡运动具有明显的加速作用,且降雨量的增加使得滑坡位移在每年的8月-11月呈现出周期性变化,可为震后滑坡监测研究提供参考。

     

InSAR技术及其在地质灾害中的应用

InSAR是在太空对地球进行3维成像技术，它标志着空间遥感从2维信息获取进入到3维信息获取的新阶段，也为大地测量带来了一场革命。该技术为地质灾害的研究提供一个全新的工具。运用InSAR和D～In—SAR技术进行地面微位移监测，是近年来发展起来并得到日益重视的新方法。本文例举了InSAR技术在地震、火山喷发和滑坡等地质灾害应用的实例。表明它在形变监测研究中有广阔的应用前景，具有不可替代的优势。     

InSAR技术及其在地质灾害中的应用

InSAR是在太空对地球进行3维成像技术,它标志着空间遥感从2维信息获取进入到3维信息获取的新阶段,也为大地测量带来了一场革命。该技术为地质灾害的研究提供一个全新的工具。运用InSAR和D-In-SAR技术进行地面微位移监测,是近年来发展起来并得到日益重视的新方法。本文例举了InSAR技术在地震、火山喷发和滑坡等地质灾害应用的实例。表明它在形变监测研究中有广阔的应用前景,具有不可替代的优势。     

利用两轨法D-InSAR技术获取太原地区地面垂直形变场

采用欧空局提供的两景ENVISAT ASAR影像数据,结合美国NASA提供的免费SRTM DEM,利用两轨法D-InSAR技术获取了太原地区2003年8月—2004年11月的地面垂直形变场,结果显示与水准测量具有较好的一致性。实验表明,相比水准测量,D-InSAR技术能够以更高的分辨率提取区域、大范围的地表形变,具有巨大的潜力和优势。     

基于MT-InSAR技术的城市活动断层定位与监测——以美国休斯敦地区为例

活动断层的有效定位和监测是抗灾规划、防灾减灾工作的重要前提。针对断距不明显的城市/近城区活动断层难以探测的实际问题,以美国休斯敦地区为例,利用L波段ALOS-1和C波段Sentinel-1 SAR数据,采取MT-InSAR技术获取了休斯敦北部区域地表形变速率图,并根据InSAR监测结果定位了区域活动断层。结果表明休斯敦北部区域存在3条大范围活动断层带,即Hockley断层带、Big Barn断层带和Conroe断层带。利用LiDAR、地球物理勘察绘制断层迹线和现场调查信息验证了InSAR探测断层迹线的有效性和准确性,并结合InSAR监测结果剖线及GPS时间序列数据分析了该断层系统的构造特征及时空演化规律,揭示了该地区断层的加速活动与地下水过度汲取之间有高度时空相关性,地下水过量开采促使地面沉降的发生,进而加强了已有断层的垂直运动或诱发新的断层活动。本文研究不仅监测到了休斯敦地区已知断层的活动性,还探测到其他地空技术尚未发现的活跃断层迹线,对城市规划和防灾减灾具有重要意义。     

GPS可降水汽与MODIS可降水汽回归性分析

地基GPS可反演大气可降水汽,为气象预报提供高精度的大气水汽数据。然而GPS观测仅可以提供离散点的水汽值,MODIS却可以提供空间连续变化的水汽值,但MODIS水汽反演误差的存在使其不能满足气象预报的精度要求,因此两种遥感水汽的融合研究尤为必要。基于此,该文利用西安2006年7月-2009年7月7期GPS观测数据、地面气象实测数据和对应的MODIS数据,研究了GPS与MODIS两种遥感水汽间的回归关系,在考虑水汽的季节性变化的基础上建立了两者的回归模型,并由此建立了直接对MODIS反演水汽值的校正模型。根据多个经验模型,确定了西安GPS湿延迟与GPS可降水汽的比值:夏季取6.00、冬季取6.52。     

InSAR相位解缠算法的分析与评价

相位解缠是合成孔径雷达干涉测量中的一个关键步骤,是主要的误差源之一,同时也是研究InSAR的一个重点和难点.相位解缠算法的选取对InSAR最终的成果(DEM或者形变量)有很大的影响.文中选取常用的Gold-stein枝切算法、预解共轭梯度法(PCG)以及最为流行的统计费用网络流算法(Snaphu),对西安地区的实例数据进行解缠运算,采用不同的评价标准对解缠结果的质量进行评价比较,并给出各自解缠算法的特点和适用情况,最后对相位解缠算法的未来发展方向进行展望.     

InSAR时序法分离大气延迟相位与地形及MODIS水汽相关性分析

根据大气垂直分层延迟与地形的强相关特性,利用覆盖大同地区的40景Envisat ASAR影像进行大气延迟分离实验,并对分离的大气延迟相位与地形和MODIS水汽数据的相关性进行分析。     

InSAR用于高山峡谷区滑坡监测的适用性

针对升降轨Sentinel-1A数据获取的得荣县古学乡2个大型滑坡形变特征不一致的问题,利用R指数、敏感性和相干性等参数,开展InSAR技术用于该地区滑坡监测的适用性研究。结果表明,降轨数据比升轨数据更适合2处大型滑坡的识别与监测,并很好地解释了升降轨滑坡监测结果不一致的原因。对2个滑坡进行时间序列形变分析及多维形变特征分解,结果表明,2个滑坡在2019～2020年累积形变量最大值分别约为300 mm和230 mm,需加强关注。     

北京大兴国际机场及周边交通干道形变时序InSAR监测

北京大兴国际机场作为国际航空综合交通枢纽,开展其周边地面形变及主要交通干道的稳定性监测,对保障机场的正常运营至关重要。利用2019～2020年覆盖北京大兴国际机场的42景升轨和35景降轨Sentinel-1影像,采用StaMPS技术对机场周边地面沉降及主要交通干道稳定性进行了监测。结果表明：Sentinel-1升、降轨监测结果具有很好的一致性,90%以上的公共像元形变速率差值的绝对值小于8 mm·年^-1;机场西部(西胡林村、十里铺村和辛安庄村附近)、机场北部(西里河村和祁各庄村附近)以及机场东北部(河北头村和西白塔村附近)地面沉降状况相对严重,局部地区年均形变速率超过-30 mm·年^-1;形变时序结果显示在西胡林村、十里铺村和祁各庄村附近,地面累计形变分别达到了58、60和70 mm。通过提取北京大兴国际机场周围主要交通干道形变趋势分析可知,多条主要交通干道均存在不同程度的沉降趋势,存在潜在安全隐患,后续需要重点关注并持续监测。此外,对高架道路高度的反演结果显示,高架道路与周围部分地物在高度上形成鲜明对比,且与实际情况较为相符。