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基于短基線InSAR技術(shù)的滑坡監(jiān)測(cè)研究
——以四川茂縣為例

2023-01-30 13:19彭藝吳云龍楊玉袁華清
城市勘測(cè) 2022年6期
關(guān)鍵詞:茂縣山體基線

彭藝,吳云龍,楊玉,袁華清

(1.中國(guó)地震局地震研究所,中國(guó)地震局地震大地測(cè)量重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,湖北 武漢 430071;2.防災(zāi)科技學(xué)院,河北省地震動(dòng)力學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,河北 三河 065201)

1 引 言

我國(guó)疆土遼闊、物質(zhì)資源豐富,全國(guó)各地存在著各種各樣的地質(zhì)條件,高原、山地、盆地、林地等各種地形遍布全國(guó)。這些各不相同的地質(zhì)背景,加上各地不同的氣候影響,致使各種地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生,這大大影響著我國(guó)的民生建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。而其中,地面沉降作為一個(gè)典型的環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害,不僅反映了沉降區(qū)域的地表變化趨勢(shì),也表征了相應(yīng)區(qū)域的地質(zhì)變化規(guī)律,同時(shí)也可以在此基礎(chǔ)上探究其他災(zāi)害,如地震、泥石流等的成因和發(fā)展趨勢(shì)。因此,合理利用現(xiàn)有的科學(xué)監(jiān)測(cè)方法,選定較為典型的研究區(qū)域進(jìn)行監(jiān)察和預(yù)測(cè),同時(shí)對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析并制訂相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施,是一項(xiàng)十分重要的研究。傳統(tǒng)滑坡沉降的監(jiān)測(cè)主要依賴于人工勘測(cè)例如三角高程測(cè)量,即使是使用了GNSS等手段獲取數(shù)據(jù),仍然存在著小范圍、低精度、高成本以及分辨率低和數(shù)據(jù)處理周期長(zhǎng)等各種缺陷[1]。隨著衛(wèi)星遙感領(lǐng)域的進(jìn)步和發(fā)展,基于遙感手段的滑坡沉降監(jiān)測(cè)越來(lái)越成為一種重要的方法。

合成孔徑雷達(dá)干涉測(cè)量(Interferometric Synthetic Aperture Radar,InSAR)[2]技術(shù)是一種星載測(cè)量技術(shù),相比于傳統(tǒng)的測(cè)量方式,將Sentinel-1衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)經(jīng)相干處理得到沉降區(qū)域的地表形變信息,從而直觀地表征研究測(cè)區(qū)的地表沉降情況,具有全天候、全天時(shí)、覆蓋廣泛、分辨率高和精度高的優(yōu)點(diǎn),目前在山體滑坡、三角洲地區(qū)沉降[2]、地震火山、礦區(qū)沉降以及城市地下水開采引發(fā)的地面沉降監(jiān)測(cè)等各方面已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。長(zhǎng)安大學(xué)的趙延嶺利用干涉圖堆疊技術(shù)和SBAS技術(shù)對(duì)長(zhǎng)江三峽區(qū)域的滑坡進(jìn)行了探測(cè)與識(shí)別,獲取形變信息,分析滑坡成因,做出合理預(yù)測(cè),整體效果比較理想[3]。InSAR技術(shù)主要分為兩種:傳統(tǒng)的差分干涉測(cè)量方法(D-InSAR)和時(shí)間序列差分干涉測(cè)量,其中D-InSAR技術(shù)的構(gòu)建原理是對(duì)覆蓋同一地區(qū)的兩幅干涉圖像(一幅形變前的干涉圖像,另一幅形變后的干涉圖像)進(jìn)行差分處理以獲取目標(biāo)區(qū)域地表形變[4,5]。在早期的地表形變監(jiān)測(cè)中,D-InSAR技術(shù)發(fā)揮著非常重要的作用,但是隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,其對(duì)時(shí)間和基線去相干過(guò)程中產(chǎn)生的誤差、干涉圖噪音、大氣效應(yīng)和外部DEM誤差的消除越來(lái)越無(wú)法達(dá)到精度[6],為了更好地提高影像的相干性,在此基礎(chǔ)上提出SBAS-InSAR小基線技術(shù),選擇最短基線對(duì)影像對(duì)進(jìn)行配準(zhǔn),提高了數(shù)據(jù)處理的精度,同時(shí)小基線技術(shù)對(duì)于DEM的數(shù)據(jù)精度要求相較于其他InSAR手段并不高,是目前應(yīng)用較為廣泛的一種地表形變監(jiān)測(cè)手段[7,8]。

為研究SBAS-InSAR技術(shù)在地面沉降監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用,本文以四川省茂縣為例,利用SBAS-InSAR技術(shù)研究該地山體滑坡的發(fā)生以及對(duì)該地地形產(chǎn)生的影響,進(jìn)而結(jié)合當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)氣候條件推測(cè)我國(guó)西南地區(qū)的地形變化,再而分析我國(guó)全國(guó)范圍內(nèi)山體滑坡的趨勢(shì)和影響,對(duì)經(jīng)濟(jì)文化發(fā)展的影響也可以因地制宜地相應(yīng)得到預(yù)測(cè)和解決。

2 研究區(qū)域概況

四川省茂縣是四川省阿壩藏族羌族自治州的一個(gè)下轄縣,該縣處于四川省的西北部,地質(zhì)上處于青藏高原和川西平原的交界地,地勢(shì)變化大,總體呈現(xiàn)西北高東南低的趨勢(shì)。茂縣地貌以高山峽谷為主,海拔高低懸殊比較大,氣候受到西風(fēng)環(huán)境和印度洋西南季風(fēng)影響,局部氣候較為復(fù)雜,多種氣候狀況都有。常見(jiàn)各種氣候?yàn)?zāi)害,再加上位于岷江上游,水資源豐富,春夏季節(jié)經(jīng)常會(huì)有暴雨、冰雹、泥石流等自然災(zāi)害發(fā)生,同時(shí)也位于地震多發(fā)區(qū),極端天氣相對(duì)較多,出現(xiàn)大型滑坡的情況也相對(duì)較多。

除當(dāng)?shù)氐牡乩須夂颦h(huán)境容易導(dǎo)致山體滑坡等的自然災(zāi)害的發(fā)生,茂縣的地質(zhì)條件特殊,這也決定著當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。根據(jù)青藏高原的整體地勢(shì)走向,自西向東將青藏高原東緣分為青藏高原地貌區(qū)、龍門山高山地貌區(qū)和四川盆地地貌區(qū)[9]。而導(dǎo)致這些地貌產(chǎn)生的原因是地下的地質(zhì)構(gòu)造,青藏高原東緣地質(zhì)構(gòu)造自西向東分別是松潘-甘孜褶皺帶、龍門山造山帶和四川盆地[10]。本文選擇的四川省茂縣位于青藏高原地貌區(qū)和龍門山高山地貌區(qū)的交界處,即松潘-甘孜褶皺帶和龍門山造山帶的交界[11],周圍發(fā)生過(guò)多次較大的歷史地震。地質(zhì)活動(dòng)活躍,地形起伏大,再加上岷江上游水源的沖刷,這里形成陡峭的峽谷地勢(shì)。此外,茂縣的地層巖石分布著砂巖、板巖、泥頁(yè)巖和碳酸鹽等,土質(zhì)易變質(zhì)變形,在地下構(gòu)造變化的過(guò)程中極其容易受到受影響,巖石易碎,容易產(chǎn)生地面沉降,如果遇到雨水沖刷,山體滑坡和泥石流無(wú)法避免[11,12]。再加上地勢(shì)崎嶇不平、交通不便,在自然災(zāi)害出現(xiàn)后經(jīng)常無(wú)法第一時(shí)間進(jìn)行救援,而這里土地、礦產(chǎn)和生物資源極其豐富,歷史上也是兵家必爭(zhēng)的要塞之地,所以四川茂縣的山體滑坡現(xiàn)象是我們必須時(shí)刻監(jiān)測(cè)預(yù)警并制定合理措施的一項(xiàng)工作。

歷史上,四川茂縣發(fā)生過(guò)兩次十分嚴(yán)重的山體滑坡災(zāi)害,對(duì)這里造成了非常大的影響。1933年8月25日,四川省茂縣疊溪發(fā)生的7.5級(jí)強(qiáng)烈大地震誘發(fā)山體滑坡,幾乎將這個(gè)位于四川省西部的羌族聚居區(qū)全部掩埋,只剩一座破敗不堪的城隍廟,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),死亡人數(shù)約有 2 500人,造成嚴(yán)重?fù)p失。2017年6月24日,茂縣疊溪鎮(zhèn)新磨村的山體突發(fā)高位垮塌,被埋100多人,還造成了 2 km的堵塞河道,1 600余米的道路掩埋,以及光纜受損有 3 km長(zhǎng)的損害,基本中斷基礎(chǔ)通信。經(jīng)初步分析,這是一起由強(qiáng)降雨誘發(fā)的山體滑坡,再加上茂縣地處地震斷裂帶以及汶川地震對(duì)山體的影響,在連日降雨的情況下發(fā)生了山體滑坡。

3 研究方法

針對(duì)四川茂縣的山體滑坡監(jiān)測(cè),本文采用合成孔徑雷達(dá)(Interferometric Synthetic Aperture Radar,InSAR)的技術(shù)進(jìn)行測(cè)量,相對(duì)于一些需要人工進(jìn)行操作的三角高程測(cè)量、GNSS測(cè)量等,InSAR技術(shù)具有全天候、全天時(shí)、覆蓋廣泛、分辨率高和精度高的優(yōu)點(diǎn),是目前對(duì)山體滑坡進(jìn)行監(jiān)測(cè)精度最高也最合理的方法。在2002年,Berardino等人在InSAR技術(shù)的基礎(chǔ)上提出了小基線技術(shù),獲取地表形變以研究大尺度上的形變[8],后經(jīng)Hopper等人逐步優(yōu)化,逐步提高了傳統(tǒng)InSAR技術(shù)時(shí)間采樣率,減弱空間失相干造成的影響和地形對(duì)差分的影響,增強(qiáng)了形變監(jiān)測(cè)的可靠性,在地表形變監(jiān)測(cè)中發(fā)揮著非常重要的作用。

本文選取了2017年3月15日~6月19日期間四川茂縣以及周邊區(qū)域的8景Sentinel-1A數(shù)據(jù),利用Hooper[13]提出的SBAS-InSAR數(shù)據(jù)處理模型進(jìn)行處理,對(duì)影像數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配,然后進(jìn)行干涉處理、濾波處理和解纏,得到最小基線構(gòu)成的三角網(wǎng)后,再進(jìn)行反演得到地表形變的速率,最后提取時(shí)間序列曲線,并進(jìn)行時(shí)序分析,找到滑坡和疑似滑坡的區(qū)域。

3.1 算法模型

在進(jìn)行反演之前,要先對(duì)影像的相位進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)衛(wèi)星影像獲取的N+1幅SAR影像,形成M幅干涉圖,生成干涉相位,再利用外部數(shù)據(jù)去除地形相位影響,根據(jù)最小基線原則,利用三維相位解纏的方法進(jìn)行解纏,之后進(jìn)行濾波處理以消除各種影響。

在相應(yīng)時(shí)間間隔內(nèi),使用同一傳感器獲取覆蓋同一地區(qū)的N+1幅影像,根據(jù)集合內(nèi)基線距最小、集合間基線距最大的原則,通過(guò)給定閾值,可生成干涉圖M幅(M和N滿足(N+1)/2≤M≤[N(N+1)]/2),第i幅干涉圖任意像元(x,y)處得到的干涉相位可表示為:

фobs,i(x,y)=фtopo,i(x,y)+фdefo,i(x,y)+фatm,i(x,y)+фnoise,i(x,y)

(1)

其中фobs表示纏繞相位,фtopo表示地形相位,фdefo表示DEM誤差引起的相位,фatm表示大氣噪聲引起的相位,фnoise表示一起熱噪聲等其他相位,這些相位都可以通過(guò)濾波來(lái)去除。

之后再經(jīng)過(guò)圖像匹配、干涉處理、去除地形相位、解纏計(jì)算、濾波處理后進(jìn)行最小二乘計(jì)算,得到地表形變速率。其中最小二乘計(jì)算的公式如下:

AVlos=φobs

(2)

Vlos=A+φobs

(3)

(4)

提取形變時(shí)序后,在各相位點(diǎn)上聯(lián)立方程組,利用最小二乘進(jìn)行解算。利用式(2)求矩陣A+,使用的是矩陣的奇異值分解法(SVD)求其廣義逆,即A=USVT。再利用形變量的差和時(shí)間差得到各個(gè)時(shí)間點(diǎn)的形變速率矩陣即式(4),帶入式(3)可得到形變速率的矩陣[1,2],即通過(guò)A+=VS+UT求得A+,最終求得Vlos[6,8,13,14,15]。

3.2 計(jì)算流程

本文使用SBAS-InSAR模型,對(duì)衛(wèi)星影像圖完成干涉處理、相位解纏和濾波處理,最后得到形變速率并分析其形變規(guī)律[16]。即先選擇的主影像,將副影像與其進(jìn)行配準(zhǔn),并進(jìn)行干涉處理,參照DEM高程數(shù)據(jù)去除地形相位影響,根據(jù)小基線原則,生成小基線集干涉圖,設(shè)定閾值后篩選SDFP候選點(diǎn),通過(guò)估算其穩(wěn)定性,選取穩(wěn)定性高的點(diǎn)以去除估算誤差,在將此時(shí)得到的形變差利用三維相位解纏的方法進(jìn)行解纏;最后進(jìn)行濾波處理去除噪聲,提取形變時(shí)序,利用最小二乘法,同時(shí)利用矩陣的奇異值分解法建立方程組運(yùn)算。具體流程如圖1所示:

圖1 SBAS處理數(shù)據(jù)流程圖

4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

本文選取2017年3月15日~6月19日期間茂縣8幅Sentinel-1A影像數(shù)據(jù),根據(jù)茂縣地理位置103°39′46″E,32°4′47″N,裁剪至合適大小,基于SBAS-InSAR模型,將各影像兩兩連接匹配,生成連接圖和時(shí)間基線,并自動(dòng)定義超級(jí)主影像為20170315,再將各像對(duì)之間的匹配之后會(huì)對(duì)相距較遠(yuǎn)的兩個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行解纏,得到最小基線的影像對(duì)配準(zhǔn)三角網(wǎng)(圖2)。

圖2 影像對(duì)連接圖、時(shí)間基線分布圖、解纏后三角網(wǎng)

將解纏后的影像對(duì)進(jìn)行干涉處理、濾波處理和3D解纏。參照拼接好的茂縣區(qū)域的DEM高程數(shù)據(jù),選取閾值為0.2進(jìn)行DEM法干涉處理,同時(shí)選擇高斯濾波去除噪聲提高影像對(duì)相干性,并使用最小費(fèi)用法進(jìn)行3D解纏。本文選擇相干性較好的影像對(duì)20170315-20170327的相干系數(shù)圖、干涉圖、解纏后影像圖進(jìn)行展示(圖3),并剔除相干性不好的影像對(duì)。

圖3 20170408-20170514相干系數(shù)圖、干涉圖、解纏后影像圖

選取相干性較好的影像對(duì)20170408-20170514,選取45個(gè)GCP點(diǎn)進(jìn)行軌道精化和重去平以提高影像對(duì)的配準(zhǔn)精度,選取GCP點(diǎn)時(shí)遵循盡量均勻分布,在未發(fā)生形變區(qū)域處人工選取的原則。經(jīng)兩次反演,分別進(jìn)行二次解纏,以達(dá)到優(yōu)化干涉像對(duì)、去除DEM殘余誤差的目的,以此反演出地表形變速率和殘余地形,以及使用大氣濾波以去除大氣信息、估算形變組分。將兩次反演的SAR坐標(biāo)系下地表信息轉(zhuǎn)換至WGS-84坐標(biāo)系下,通過(guò)內(nèi)插和平滑的方法進(jìn)行地理編碼,得出地表形變平均速率,經(jīng)密度分割后選取測(cè)區(qū)特征點(diǎn)繪制時(shí)間序列曲線分析其走勢(shì),并結(jié)合地質(zhì)氣候條件進(jìn)行分析。

5 結(jié)果分析

將測(cè)區(qū)的地表形變速率進(jìn)行密度分割(圖4),該區(qū)域最大抬升速率大約為 50 mm/a,即圖中紅色的部分,而且分布在這里的點(diǎn)非常少,說(shuō)明出現(xiàn)抬升的地方相對(duì)來(lái)說(shuō)比較少。同時(shí)也可以看出,最大沉降速率可達(dá)到 -100 mm/a,如圖4所示藍(lán)色部分分布的點(diǎn)較多,說(shuō)明這段時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)了比較嚴(yán)重的滑坡。

圖4 形變速率分布圖

同時(shí)選取4個(gè)地勢(shì)較高地特征點(diǎn)和1個(gè)地勢(shì)較低地特征點(diǎn)繪制時(shí)間序列曲線(圖5,圖6),分析監(jiān)測(cè)區(qū)域的地面沉降狀況。5個(gè)特征點(diǎn)的地表在3月~4月初整體形變十分微小,基本沒(méi)有變化,甚至?xí)形⑿〉牡乇硖?,但是?月~5月初,出現(xiàn)了明顯的高程值變化,特征點(diǎn)處呈現(xiàn)較陡的曲線走向,說(shuō)此處發(fā)生了一定程度的山體滑坡,不過(guò)在5月中旬,5個(gè)特征點(diǎn)的高程變化值又集中在0的上下,說(shuō)明5月中旬這里沒(méi)有發(fā)生大的地勢(shì)形變事件,即沒(méi)有影響較大的自然災(zāi)害發(fā)生,而在5月末~6月中旬這段時(shí)間,時(shí)間序列曲線卻出現(xiàn)了驟變,如圖前4個(gè)特征點(diǎn)的時(shí)間序列曲線急速下降為負(fù)值,第5個(gè)點(diǎn)的時(shí)間序列曲線迅速上升,并且按照曲線的走向,在6月19日之后仍會(huì)按照這個(gè)趨勢(shì)下降和上升,說(shuō)明此段時(shí)間內(nèi)此地發(fā)生了較為嚴(yán)重的山體滑坡,并且隨著時(shí)間的增加,山體滑坡會(huì)繼續(xù)發(fā)生,而且甚至可能會(huì)有更加嚴(yán)重的自然災(zāi)害發(fā)生,可能會(huì)對(duì)附近居民的生活以及道路產(chǎn)生十分嚴(yán)重的影響。

圖5 特征點(diǎn)1-4時(shí)間序列曲線

圖6 特征點(diǎn)5時(shí)間序列曲線

四川茂縣的山體形變發(fā)生上述地勢(shì)變化,與其所處的地勢(shì)條件和該處的氣候變化有著非常大的關(guān)系。這里地處四川盆地西北部,山地較多,四周分布著海拔為 1 000 m~3 000 m的青藏高原、云貴高原、巫山、大巴山和大婁山等幾座高山,周圍群山環(huán)繞,西北邊緣是很長(zhǎng)的龍門山脈,中間地勢(shì)低矮,可明顯分為邊緣山地和中間盆地兩部分。同時(shí),四川盆地也是我國(guó)著名的紅層盆地,其地表巖石主要是由紫紅色砂巖和頁(yè)巖組成,它們極易風(fēng)化發(fā)育成紫色土,土壤中含有豐富的鈣、磷、鉀等營(yíng)養(yǎng)元素,土壤極其肥沃,但是土層淺薄,母巖疏松,非常易于崩解,很容易在大雨天氣隨著雨水被沖走造成泥石流,嚴(yán)重的甚至可以造成山體滑坡。除此之外,這里屬于亞熱帶季風(fēng)性濕潤(rùn)氣候,夏季平均溫度24℃~28℃,極端高溫達(dá)到36℃~42℃,年平均降水量在 1 000 mm~1 300 mm之間,但是年內(nèi)降水分布不均,整體氣候呈現(xiàn)冬干、春旱、夏澇、秋綿雨的分布趨勢(shì),70%~75%的雨量都集中在6月~10月的夏季,高溫多雨的夏季很容易發(fā)生連續(xù)暴雨天氣,由此造成山體滑坡的大型自然災(zāi)害現(xiàn)象。

所以正是由于四川茂縣處于這樣的地形和氣候條件中,才會(huì)出現(xiàn)如圖所示的時(shí)間序列的變化。圖中3月份5個(gè)特征點(diǎn)的高程變化值基本都集中在0的上下,會(huì)有微小的形變,因?yàn)樗拇ㄅ璧氐牡乇韼r石易于風(fēng)化,而此時(shí)正值春天,相對(duì)來(lái)說(shuō),風(fēng)比較大,再加上紫色土土質(zhì)疏松,容易崩解,巖石的風(fēng)化以及土壤的流失都是這里地勢(shì)發(fā)生變化的原因。根據(jù)2017年全年茂縣月降水量(圖7)分析,4月份開始進(jìn)入夏天,雨水天氣逐漸增多,處在山脈地區(qū)再加上土壤疏松,泥土隨著雨水就從地勢(shì)高的地方流失到地勢(shì)較低的地方,也就產(chǎn)生了圖中所示的前4個(gè)特征點(diǎn)高程變化值是負(fù)值,而第5個(gè)特征點(diǎn)的高程變化值則為正的情況,且明顯從圖中分析得到,第5個(gè)特征點(diǎn)的地勢(shì)相較于前4個(gè)都比較低。5月中旬,根據(jù)圖中茂縣平均氣溫分布圖以及降水量分布圖,可以發(fā)現(xiàn)5月份茂縣的平均溫度并不算高,而且降水量也相對(duì)較少,因?yàn)?月17日~18日這段時(shí)間,茂縣遭受了大風(fēng)、冰雹自然災(zāi)害的襲擊,所以地勢(shì)沒(méi)有大規(guī)模的變化。

圖7 2017年茂縣月降水量和平均溫度圖

5月中旬的冰雹等極端天氣結(jié)束之后,正式進(jìn)入夏季,在亞熱帶季風(fēng)性濕潤(rùn)氣候的影響下,氣溫持續(xù)上升,降水量也開始持續(xù)增加。此后降水集中,強(qiáng)降雨天氣持續(xù),在雨水的沖刷下,疏松的土壤開始發(fā)生滑坡,所以5月中旬以后,地勢(shì)高的4個(gè)特征點(diǎn)的高程變化值發(fā)生驟變且為負(fù)值,而地勢(shì)較高的第5個(gè)特征點(diǎn)則發(fā)生了抬升。因?yàn)楫?dāng)?shù)氐貏?shì)變化大,歷史地震致使茂縣巖體結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞和裂縫,在持續(xù)的強(qiáng)降雨的沖刷下,具有單面山斜坡結(jié)構(gòu)的后緣巖層被拉斷[12],發(fā)生了順層滑動(dòng),誘發(fā)持續(xù)的泥土流失。截止到本次試驗(yàn)研究的6月19日,特征點(diǎn)持續(xù)發(fā)生沉降和抬升,并且按照時(shí)間序列曲線,在未來(lái)的時(shí)間,該地區(qū)還會(huì)按照這個(gè)趨勢(shì)繼續(xù)沉降和抬升,而且曲線變化很陡,很有可能發(fā)生更為嚴(yán)重的自然災(zāi)害,如大型山體滑坡。而事實(shí)也確實(shí)如此,2017年6月24日6時(shí)左右,茂縣疊溪鎮(zhèn)新磨村山體突發(fā)了高位垮塌,道路和村民被掩埋,是一起十分嚴(yán)重的自然災(zāi)害事件,對(duì)當(dāng)?shù)氐木用裨斐闪耸謬?yán)重的人身和財(cái)產(chǎn)傷害。

6 結(jié) 論

經(jīng)過(guò)上述的實(shí)驗(yàn)過(guò)程,對(duì)2017年3月~6月之間四川茂縣的衛(wèi)星影像數(shù)據(jù),基于小基線技術(shù),對(duì)衛(wèi)星影像進(jìn)行了干涉,濾波和解纏等,再進(jìn)行兩次反演得到其形變速率,最后對(duì)其進(jìn)行地理編碼,找到特征點(diǎn)的時(shí)間序列,通過(guò)不同時(shí)間段的高程值變化來(lái)研究該處的形變情況,并同時(shí)結(jié)合當(dāng)?shù)厝暝缕骄邓蜌鉁財(cái)?shù)據(jù)分析其成因,最終得到的結(jié)論有:

(1)四川省茂縣在2017年3月15日~6月19日期間,地表發(fā)生了一定程度的沉降,最大沉降速率和抬升速率分別達(dá)到 -100 mm/a和 50 mm/a,且地面沉降隨著降水和溫度的變化而改變。

(2)3月茂縣附近整體地表形變不大,直至5月中旬,出現(xiàn)一定幅度的沉降,到5月中旬出現(xiàn)停止沉降的現(xiàn)象,之后到6月,沉降急速增加,并且有按照這個(gè)速度持續(xù)沉降的趨勢(shì)。

(3)結(jié)合2017年茂縣月平均降水和溫度數(shù)據(jù),以及當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件和構(gòu)造,分析得出:處在地質(zhì)構(gòu)造帶交界處的茂縣地質(zhì)條件特殊,巖體結(jié)構(gòu)已遭受破壞,持續(xù)的降水容易誘發(fā)山體滑坡的發(fā)生。

以上就是基于小基線技術(shù)對(duì)3月~6月四川茂縣衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)的形變速率相干性分析,并結(jié)合當(dāng)年月平均溫度和降水?dāng)?shù)據(jù)以及當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)構(gòu)造背景分析,得出了此處可能會(huì)在將來(lái)發(fā)生大型山體滑坡的結(jié)論,整體吻合當(dāng)?shù)鼐唧w滑坡變化。依據(jù)SBAS-InSAR技術(shù)對(duì)地質(zhì)活動(dòng)活躍的地區(qū)進(jìn)行定期監(jiān)測(cè),并結(jié)合當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件和降水?dāng)?shù)據(jù)做出分析和預(yù)測(cè),方法合理且結(jié)果可信,對(duì)城市的發(fā)展和規(guī)避一些自然災(zāi)害帶來(lái)的損失具有重要意義。

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