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联合升降轨时序InSAR的贡觉滑坡群探测与坡向流速提取

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联合升降轨时序InSAR的贡觉滑坡群探测与坡向流速提取

作者：余斌西南交通大学

学位级别：硕士

滑坡是一种十分常见并且危害极大的地质灾害,在我国西南山区分布较为普遍。近些年,滑坡灾害的数量占我国地质灾害总体的70%以上。其中不乏一些特大型滑坡的发生,这对当地人民的人生和财产安全,以及周边的房屋、道路、桥梁等建筑造成严... 详细信息

滑坡是一种十分常见并且危害极大的地质灾害,在我国西南山区分布较为普遍。近些年,滑坡灾害的数量占我国地质灾害总体的70%以上。其中不乏一些特大型滑坡的发生,这对当地人民的人生和财产安全,以及周边的房屋、道路、桥梁等建筑造成严重威胁。因此,滑坡的探测与监测对于防灾应急方面有重大意义。传统的滑坡监测手段包括水准测量、GPS观测以及基于光学影像的遥感解译。但是,这些方法或多或少都受制于作业成本、空间分辨率以及天气的影响,并且无法满足大范围的滑坡隐患点探测的需求。合成孔径雷达干涉测量技术的出现极大地解决了上述问题。它具有全天时、全天候、高空间分辨率、工作范围大等特点。它能够穿透云雾,主动发射并接收微波,在形变监测和滑坡等领域具有较为明显的优势。但是,只从单一平台/轨道获取的LOS向形变观测结果不能有效的反映地表真实形变。特别是滑坡一般沿坡向向下运动,而其运动的方向与LOS向可能存在较大差异。为了解决这一问题,本文提出了联合升/降轨时序In SAR的坡向形变解算模型,获取滑动面上的形变速度场,通过该形变场可以更加清楚地了解滑坡体的形变趋势和运动规律。本文选取西藏贡觉县罗麦乡至四川巴塘县竹巴龙乡沿金沙江的长条带区域为研究区,开展金沙江上游贡觉段的滑坡探测与长时序形变监测工作。具体工作如下:(1)基于Stacking-In SAR技术的金沙江上游贡觉段的滑坡隐患点探测采用时间跨度为2019年1月至2021年5月的Sentinel-1A升/降轨SAR数据,基于Stacking-In SAR技术,获取研究区LOS向升/降轨年平均形变速率图。根据已有资料,选取±10 mm/yr为地表形变速度阈值,将超过该范围的点视为滑坡隐患点。然后,结合Google earth光学影像的目视解译和已有研究资料,判断该点是否为滑坡。最后,将基于升/降轨SAR数据识别出来的滑坡点进行编目。利用升/降轨数据一共识别出49处滑坡隐患点。其中,基于升轨数据识别出33处,基于降轨数据识别出38处;升/降轨共同识别出滑坡隐患点为22处。单独基于升轨数据识别的滑坡隐患点为11处,单独基于降轨数据识别的滑坡隐患点为16处。(2)基于SBAS-In SAR技术的金沙江沙东乡区域滑坡群的长时序监测选择形变集中的沙东乡滑坡群区域为研究区,针对已被识别出的雄巴和色拉滑坡,开展基于SBAS-In SAR技术的升/降轨长时序LOS向的滑坡监测。通过获取两个滑坡的升/降轨LOS向年平均形变速度场和升/降轨LOS向累计形变场,对滑坡体的形变区域分布进行分析,并对滑坡体的形变特征点绘制累计沉降图,发现其加速形变期与雨季有十分明显的关系。(3)联合升/降轨时序In SAR的滑坡体沿坡向形变建模在升/降轨In SAR形变观测结果联合解算时,通过引入系统偏差K,消除由相位解缠时选取参考点不同而导致形变起算基准不一致所带来的影响。先推导LOS向形变分量与北东高三维形变分量的几何关系,再推导北东高三维形变分量与坡向、垂直坡向以及法向的几何关系。假设整个滑动面均匀分布(默认法向形变为0),先求解精度最高的竖直向形变速度场和系统偏差K,再将K代入坡向和垂直坡向形变速度场的解算中。最后,通过矢量叠加获取滑动面上的总形变速度场。(4)联合升/降轨时序In SAR形变观测结果提取雄巴/色拉滑坡在滑动面上总形变场以雄巴滑坡和色拉滑坡为例,基于联合升/降轨时序In SAR提取滑坡体滑动面形变模型,获取了滑坡体的竖直向、沿坡向、垂直坡向以及滑动面上的形变速度场。根据模型解算的结果对雄巴/色拉滑坡在断层、岩性、地质构造、降雨以及河流侵蚀等方面进行相关分析。最后,将已有文献的相关结果与本文解算结果进行对比,两者结果的高度一致,说明该模型的结果是可靠的。

关键词：滑坡探测长时序监测升/降轨时序InSAR 色拉滑坡雄巴滑坡坡向形变

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联合微动勘探与瞬变电磁法的滑坡探测分析

工程地球物理学报 2022年第4期19卷 426-432页

作者：陈迪李赛龙闫海涛张超杨永龙中交第二公路勘察设计研究院有限公司湖北武汉430056

滑坡是工程施工中常见的地质灾害,发生频率高、危害大,严重制约施工进度,威胁施工安全,因此准确地查明滑坡影响范围和滑动面埋深对滑坡治理和路基施工具有重大意义。为了对滑坡体进行准确的刻画和分析,避免单一物探方法的多解性及局限... 详细信息

滑坡是工程施工中常见的地质灾害,发生频率高、危害大,严重制约施工进度,威胁施工安全,因此准确地查明滑坡影响范围和滑动面埋深对滑坡治理和路基施工具有重大意义。为了对滑坡体进行准确的刻画和分析,避免单一物探方法的多解性及局限性问题,本文结合了微动勘探和瞬变电磁法,对滑坡体进行探测,通过两种方法的对比分析并结合既有钻孔资料,详细刻画了岩土分界及滑坡体的走向、埋深,为滑坡治理和路基施工提供了有效的物理依据。同时,为了消除微动数据频散分析中线性混叠的影响,突出微动数据中有效信息的能量,首次在滑坡探测中利用波长域扫描的滤波方法消除线性混叠的影响,效果良好。实验证明:瞬变电磁法反映地下介质电磁差异,微动反映地下介质的横波速度差异,两者的联合探测可有效地刻画滑坡体的走向及分布,为滑坡治理和路基施工提供良好的地球物理支持。

关键词：微动勘探线性混叠瞬变电磁法滑坡探测

时序InSAR技术探测芒康地区滑坡灾害隐患

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遥感学报 2019年第5期23卷 987-996页

作者：张亚迪李煜东董杰范强车彬张路周杨廖明生国家电网公司西南分部成都610041 武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室武汉430079 北京洛斯达数字遥感技术有限公司北京100120

位于中国西藏自治区东南部的芒康地区受自然条件制约和人类活动影响,近年来滑坡等地质灾害频发,对电网建设运行、交通干线通行和人民生命财产安全构成严重威胁,亟需有效技术手段对该地区分布的滑坡灾害隐患进行探测识别,从而为防灾减灾... 详细信息

位于中国西藏自治区东南部的芒康地区受自然条件制约和人类活动影响,近年来滑坡等地质灾害频发,对电网建设运行、交通干线通行和人民生命财产安全构成严重威胁,亟需有效技术手段对该地区分布的滑坡灾害隐患进行探测识别,从而为防灾减灾提供决策信息支持。采用小基线集(SBAS)时间序列雷达干涉测量技术,对覆盖芒康地区的历史存档ALOS PALSAR和ENVISAT ASAR数据集进行处理分析,探测发现了分布在318国道沿线和金沙江河谷的多处疑似滑坡灾害隐患点,获得了潜在滑坡形变的空间分布图和时间演化特征,证明了时序InSAR技术应用于藏东区域地质灾害调查的可行性和有效性。

关键词：遥感滑坡探测雷达干涉测量小基线集时间序列分析形变特征

基于SBAS-InSAR的丹巴县滑坡探测与监测

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基于SBAS-InSAR的丹巴县滑坡探测与监测

作者：刘广全长安大学

学位级别：硕士

中国是一个滑坡灾害频发的国家,尤其是在地形起伏较大、地质环境复杂的西南部高山峡谷地区,常发育有大型、特大型滑坡,且形成机制复杂、诱发因素众多、破坏力极强,是我国着力研究的地质灾害之一。本文所选研究区域四川省丹巴县,境内滑... 详细信息

中国是一个滑坡灾害频发的国家,尤其是在地形起伏较大、地质环境复杂的西南部高山峡谷地区,常发育有大型、特大型滑坡,且形成机制复杂、诱发因素众多、破坏力极强,是我国着力研究的地质灾害之一。本文所选研究区域四川省丹巴县,境内滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害多发,给当地居民的生命财产安全造成了极大损失,主要研究内容为基于SBAS-InSAR的丹巴县滑坡探测和甲居滑坡的形变时间序列监测,为灾害的稳定性分析、工程防治提供可靠的形变数据。实验方案及成果如下:(1)利用覆盖丹巴县灾害多发区域的20景ALOS PALSAR数据,时间跨度长达四年,采用短基线集(SBAS)的处理方法获取了研究区域的平均形变年速率及累积形变结果,并将形变区域与地理及灾害历史监测资料进行查证对比,有效地识别到了崩滑流等灾害11处及疑似滑坡区2处,并分析实验进行滑坡探测的局限性、总结了不能有效识别的几种情形。(2)针对区域内典型的滑坡灾害之一甲居滑坡展开形变时间序列监测,利用9景Envisat数据、20景ALOS数据采用SBAS技术独立进行形变监测,获取了甲居滑坡的形变年速率、形变时间序列结果,进而分析滑坡的空间形变特征、形变随时间的变化特征;为分析两类SAR数据监测结果的精度,分别将两类结果与已有GPS监测结果在共有时段内进行对比,均取得了很好的吻合,其中ALOS数据监测结果比Envisat数据监测结果精度稍低,证实了此实验形变监测结果的可靠性,也说明了滑坡探测实验结果的可靠性,并分析总结了甲居滑坡变形的原因。

关键词：丹巴县甲居滑坡 SBAS 滑坡探测形变时间序列

电阻率层析成像法探测滑坡面正演模拟与反演成像研究

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岩土力学 2011年第9期32卷 2873-2879页

作者：聂利超李术才刘斌苏茂鑫薛翊国路为孙怀凤山东大学岩土与结构工程研究中心济南250061 交通部公路科学研究院北京100088

滑坡灾害已成为危及人民生命财产安全的重大问题,确定滑坡体和滑坡面的分布是滑坡治理的关键因素,电阻率层析成像法因对物性差异的界面响应敏感,被广泛应用到滑坡面的探测中。首先,对现有的滑坡地电模型进行概化,得到了4种常见的滑坡的... 详细信息

滑坡灾害已成为危及人民生命财产安全的重大问题,确定滑坡体和滑坡面的分布是滑坡治理的关键因素,电阻率层析成像法因对物性差异的界面响应敏感,被广泛应用到滑坡面的探测中。首先,对现有的滑坡地电模型进行概化,得到了4种常见的滑坡的简化模型;其次,针对不同类型的滑坡,采用有限元方法进行了系统的数值正演研究,得到了层析成像法探测滑坡面的响应特征,提出了不同类型滑坡面的快速识别方法。然后,采用最小二乘法开展了反演研究,总结了层析成像法探测滑坡面的反演成像规律,结合数值正演的响应特征,提出了层析成像法探测滑坡面的异常识别特征。最后,在山东沂源西里镇滑坡进行了层析成像法探测,成功探明了滑坡面的分布,表明了层析成像法探测滑坡面是行之有效的,为滑坡的治理方案设计奠定了基础。

关键词：滑坡探测电阻率层析成像数值正演反演成像工程应用

高密度电法和瞬态瑞利波法在长江沿岸滑坡探测中的综合应用

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工程勘察 2015年第5期43卷 83-91页

作者：李好中煤科工集团重庆研究院有限公司重庆400039

在滑坡防治工作中,通常需要查清滑坡面或滑坡带一定深度范围内滑动面的具体位置、整个滑坡带地下含水性、岩土层结构、裂隙发育等情况。通常采用钻探法解决这些问题,但钻探法成本高、且只能通过钻探资料推断钻孔间的地质情况。而物探方... 详细信息

在滑坡防治工作中,通常需要查清滑坡面或滑坡带一定深度范围内滑动面的具体位置、整个滑坡带地下含水性、岩土层结构、裂隙发育等情况。通常采用钻探法解决这些问题,但钻探法成本高、且只能通过钻探资料推断钻孔间的地质情况。而物探方法物理测点数多、且具有体积效应,能更为真实地反映实际的地质情况。本文基于高密度电法的低阻响应较明显、瑞利波法的低速度介质响应也较明显等优点,以重庆开县康家咀滑坡实测部分资料为例,通过钻探法、高密度电法、瞬态瑞利波法资料之间的对比分析,验证了高密度电法和瞬态瑞利波法综合应用于长江沿岸滑坡探测的有效性。

关键词：高密度电法瞬态瑞利波法滑坡探测对比分析钻探验证

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高密度电阻率法在滑坡探测中的应用分析

云南化工 2018年第3期45卷 88-89页

作者：戴建安吕天江贵州省地矿局地球物理地球化学勘查院贵州贵阳550018

新时期地质滑坡问题日趋凸显,各类地质灾害对区域环境产生不利影响,阻碍了整个地质改造工程有序进行。面对早期地质探测存在的不足,要编制一套新颖的地质探测方案,及时掌握滑坡灾害处理的有效方式。据此,结合工程案例,分析了高密度电阻... 详细信息

新时期地质滑坡问题日趋凸显,各类地质灾害对区域环境产生不利影响,阻碍了整个地质改造工程有序进行。面对早期地质探测存在的不足,要编制一套新颖的地质探测方案,及时掌握滑坡灾害处理的有效方式。据此,结合工程案例,分析了高密度电阻率法再滑坡探测中的应用情况。

关键词：电阻率滑坡探测方法应用

一种基于多源遥感的滑坡防灾技术框架及其工程应用

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地球科学 2022年第6期47卷 1901-1916页

作者：李振洪张成龙陈博占洁伟丁明涛吕艳李鑫泷彭建兵长安大学地质工程与测绘学院陕西西安710054 长安大学地学与卫星大数据研究中心陕西西安710054 西部矿产资源与地质工程教育部重点实验室陕西西安710054

我国是世界上受滑坡影响最大的国家之一,也投入了大量的人力物力开展区域性滑坡隐患探测工作.近年的政府工作表明,80%的滑坡发生在已圈定的隐患点范围外,80%的滑坡发生在防灾减灾工作条件相对薄弱的边远农村地区.为了解决这个困境,亟需:... 详细信息

我国是世界上受滑坡影响最大的国家之一,也投入了大量的人力物力开展区域性滑坡隐患探测工作.近年的政府工作表明,80%的滑坡发生在已圈定的隐患点范围外,80%的滑坡发生在防灾减灾工作条件相对薄弱的边远农村地区.为了解决这个困境,亟需:(1)厘清不同类型滑坡宜选用的广域探测技术,解决滑坡隐患广域探测的漏检问题;(2)突破社区协同滑坡防灾的难题,助力滑坡隐患探测和风险评估.本文将滑坡隐患分为4类:斜坡变形区、复活历史变形破坏区、稳定历史变形破坏区和潜在斜坡变形区,以便充分发挥多源遥感数据和技术的优势;进而提出一种“滑坡隐患广域探测-单体滑坡隐患风险评估-社区协同防灾”的多源遥感滑坡防灾技术框架.以青藏高原交通工程关键区段约10 000 km;区域作为研究区,协同社区(如设计和建设单位)共识别出滑坡隐患263处,其中斜坡变形区249处,复活历史变形破坏区5处,稳定历史变形破坏区9处,并针对3个典型滑坡隐患进行风险定量评估和社区协同防灾.该多源遥感技术框架将有助于提高社区滑坡防灾的能力,也将直接服务于青藏高原交通工程的建设与运维.

关键词：滑坡隐患滑坡类型滑坡探测风险评估社区协同防灾.

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多道瞬态瑞雷面波在滑坡探测中的应用分析

西部资源 2018年第4期 176-176,182页

作者：陈先童贵州省地矿局地球物理地球化学勘查院贵阳550018

在各种类型的地质灾害中,滑坡灾害构成了其中典型性的灾害类型。近些年以来,滑坡探测涉及的各类技术措施都在获得突显的改进,上述现状在客观上有助于及早预测某些潜在性的滑坡现象。与传统的探测手段相比,多道瞬态的瑞雷面波更加有助于... 详细信息

在各种类型的地质灾害中,滑坡灾害构成了其中典型性的灾害类型。近些年以来,滑坡探测涉及的各类技术措施都在获得突显的改进,上述现状在客观上有助于及早预测某些潜在性的滑坡现象。与传统的探测手段相比,多道瞬态的瑞雷面波更加有助于简化整个探测流程,对于探测结论具备的精准度也能予以全面的提升。因此在现阶段的滑坡探测具体实践中,应当深入探析瞬态瑞雷面波的基本技术特征及其技术内容,因地制宜适用上述的探测措施来实现全过程的滑坡探测操作。

关键词：多道瞬态瑞雷面波滑坡探测具体应用