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长时序星载InSAR技术滑坡地质灾害监测研究

王京  
【摘要】:我国西南地区地形以高原和山地为主,构造活动强烈,加上极端的气候条件和人工采矿的影响,导致滑坡、崩塌等地质灾害经常发生。其中滑坡所带来的灾害严重影响了国民经济建设,危害了人民生命财产安全。常规的滑坡调查、监测与预测手段费时费力、监测范围小,且不能连续实时地监测。合成孔径雷达差分干涉测量技术凭借着高精度、大范围、全天时全天候、高分辨率等优势可对滑坡隐患点进行长时间的持续跟踪监测并能发现新的滑坡隐患点,因而能及时地反馈监测结果,为我国西南地区的滑坡监测提供了新手段。本文采用DInSAR技术使用ALOS-2和RADARSAT-2数据对贵州省遵义、铜仁、毕节、贵阳等四个地质灾害易发区域进行滑坡监测,选取滑坡台账记录和未记录的隐患点并结合现场调查进行分析。同时采用IPTA技术使用11景ALOS-2数据对云南省昭通市四川锦苏线550号的输电线路滑坡区域提取干涉目标点进行分析。其中滑坡监测数据处理采用开发的AISAR系统,主要研究工作及结论如下:(1)相比于多时相InSAR技术,DInSAR得益于卫星较短的重返周期因而能快速地监测更大空间范围的滑坡位移,且能发现未列入滑坡台账中的地质灾害隐患点,为我国西南滑坡易发区的地质隐患点排查和监测提供了新的技术手段。(2)DInSAR技术可有效地监测到滑坡位移,能够发现未列入滑坡台账的地灾隐患点(殷家寨、小坝子村),同时成功预警大方县石坪村地质灾害的发生;对列入滑坡台账的滑坡隐患点能进行及时跟踪监测(石坪村),对已经发生滑坡的区域进行持续监测(纳雍县的骔岭镇),掌控该滑坡区域未来是否发生滑移。(3)采用Python开发的长时序自动干涉测量处理系统(AISAR)基于并行多线程处理技术,能够快速处理分析海量的滑坡监测SAR数据,且支持多种雷达传感器数据。(4)干涉目标点分析(IPTA)技术在SAR数据量较少时也可获得较好结果,适用于我国植被茂密的西南地区。利用该技术在云南省昭通市绥江县新滩镇发现一处明显滑坡点,在2016年8月21日至2017年8月20日内平均形变量为6.06cm。并对该滑坡区域进行分析和现场核查,得出该地区地面年平均形变速率为-18.1~12mm/year,若该滑坡点继续发生变形,该地区附近的输电线路四川锦苏线550号的47号杆塔危险性极大。


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