基于多源遥感技术的红层滑坡识别与监测研究

红层滑坡具有分布广泛、隐蔽性强、突发性高、识别难度大等特点，采用多源时序InSAR技术和光学遥感技术对四川省成都市龙泉山地区开展滑坡隐患识别，并以郑家房子滑坡为典型点开展时序监测分析，以揭示其变形规律。结果表明：基于时序InSAR技术共识别出9处滑坡地质灾害隐患点，ALOS-2数据的识别效果优于Sentinel-1数据；InSAR监测显示郑家房子滑坡变形具有周期性，变形区间与汛期重合，最大形变速率为-40 mm/a,最大变形量为134 mm。结合现场调查分析，该滑坡在强降雨等诱发因素下可能发生大规模失稳，直接威胁坡体居民区和村道，建议在雨季加强持续性监测。     

考虑可视性的双轨SAR库岸滑坡识别与监测

针对高山峡谷地形中SAR影像的几何畸变问题，提出一种考虑可视性的双轨SAR库岸滑坡识别方法，基于该方法对卡拉水电站坝址上下游15 km范围的7处潜在滑坡体进行监测。结果显示，4处滑坡体基本稳定，3处滑坡体不稳定，识别结果与现场勘测一致，且另发现1处新的不稳定滑坡体；InSAR与GPS监测方法得到的下马鸡店滑坡体变形趋势一致，不稳定的GPS测点均分布在该方法识别的高形变区域，而InSAR方法的监测范围更全面，可指导现场GPS测点布设；同一滑坡体不同位置加速变形的影响因素不同，海拔高的位置更容易受降雨量的影响。     

InSAR应用于地质灾害早期识别的研究现状及趋势

中国西部山区的气象条件复杂多变,构造运动频繁,广泛发育滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害。中国西部高陡山区地质灾害的早期识别与监测一直是一个重大难题。减少山体滑坡等灾害所造成损失的最有效方法是尽早发现、识别地质灾害隐患点,为进一步开展监测、预警和综合治理提供决策信息支持。合成孔径雷达干涉测量(InSAR)能全天工作,具有高穿透性、高覆盖率、高分辨率等特点,更适用于西部高陡山区的地质灾害识别与监测。在介绍InSAR变形监测基本原理和星载SAR的发展的基础上,分析了各种处理方法的技术特点和应用范围;分析了InSAR技术在地质灾害领域的研究现状和不足;较系统地总结了InSAR在斜坡地质灾害识别与监测预警方面的应用前景与存在的问题。     

InSAR技术在山口水电站滑坡体监测中的应用

山口水电站近坝库区两处古滑坡体的监测采用了合成孔径雷达干涉技术(InSAR),监测并分析了滑坡发生的时间及目前滑坡的状态,建立了基于InSAR技术的主动应急风险评价体系,并对加快构建山口水电站滑坡区域基于多种技术的主动应急灾害风险评价体系提出了建议.     

三峡库区三门洞滑坡复活机理及韧性变形研究

三峡库区蓄水诱发大量库岸古滑坡复活变形,引入“韧性变形”概念可很好地解释古滑坡在相似影响因素下的差异性变形响应情况。以三峡库区三门洞滑坡为例,通过现场地质调查及17 a的监测数据,分析古滑坡复活过程中的变形特征及“韧性变形”机制。结果表明：(1)三峡库区三门洞滑坡为平缓堆积层古滑坡,自三峡水库蓄水后复活变形,前、中、后部变形主要为塌岸、拉张裂缝或坍滑和拉张剪切裂缝;(2)在库水位下降期间,滑坡的变形对库水位的快速下降响应敏感,库水在低水位运行和上升期间,滑坡变形主要诱发因素是降雨,尤其是连续性强降雨,可引发滑坡持续性变形;(3)滑坡发生“韧性变形”时,滑体内部经历一次密实过程,使得土体的密度增大,内聚力增强,提高了土体的抗剪能力,在一段时间内拥有抵抗下次变形的力量。研究成果可为三峡库区滑坡监测预警工作提供参考。     

三峡库区白水河滑坡变形分析及评价

针对三峡库区白水河滑坡体局部复活、开展对其实施复合预警监测。通过对三峡库区白水河滑坡的地表宏观变形和监测数据分析,研究库区水位变化和降雨对滑坡的影响机理,并对白水河滑坡变形现状及趋势进行评价与预测,结果认为,降水坡水库水位下降是滑坡复活的诱发因素,两者叠加作用造成滑坡体稳定性下降。通过变形加速度及裂缝分期配套分析,截止2010年7月滑坡仍处于匀速变形阶段。     

基于高分辨率SAR的三峡库区地表形变分析——以巴东城区为例

长江三峡地区位于川鄂交接的山地峡谷地区,山多坡陡,一旦遇上暴雨天气或地震灾害极易发生滑坡、泥石流或岩崩等灾害。为了更好地掌握三峡库区地面沉降变形情况,以库区内地质灾害风险较高的巴东县城区为例,选取该区域20景2016～2017年间的PALSAR2数据,基于时间序列InSAR方法进行了地表形变分析;并利用高切坡位移监测数据进行了验证,以更好地了解该区域地形稳定情况。结果表明:InSAR监测结果与该区域同时期高切坡监测实际位移变化情况一致;巴东城区在此期间整体形变速率较小,绝大部分区域年均形变速率在20 mm/a以下;部分变形较大区域与已查明的滑坡区域和土地利用类型变化区域一致。     

某库岸滑坡的成因机制及稳定性

某库岸为典型高山峡谷地貌,斜坡在卸荷作用和重力作用下弯曲拉裂,形成规模巨大的滑坡。水库蓄水后,滑坡可能产生复活,将造成“二道坝”,危及大坝及其它枢纽建筑的安全。结合滑坡区的环境地质条件,滑坡的地质结构特征,分析其形成机制,并在此基础上建立地质 力学模型,再现滑坡形成过程。最后采用定量计算、数值模拟法计算滑坡安全系数、应力分布状态等,对滑坡蓄水条件下的变形及稳定性进行研究和预测,从而为滑坡治理工程设计提供依据。     

基于倾斜摄影测量与InSAR技术的库区滑坡识别

随着水电站的建成蓄水，水位变动会影响库岸边坡稳定性，从而诱发一系列的库岸滑坡，危害水电工程及库区居民安全。为尽早识别潜在库岸滑坡，选取白鹤滩库区作为研究区，提出将无人机倾斜摄影测量技术与短基线集干涉测量技术(SBAS-InSAR)相结合的方法，识别白鹤滩水电站库区及其周边地区的滑坡隐患点，并绘制滑坡图、制定滑坡识别程序。首先运用InSAR技术对白鹤滩库区葫芦口-象鼻岭岸段约300 km²流域进行大范围识别，共圈定46处疑似滑坡隐患点。然后，选取了其中约50 km²区域进行基于倾斜摄影测量技术的滑坡隐患识别与精细化查证方法研究。除精细化查证了SBAS-InSAR技术探测到的5处存在形变特征的活动滑坡外，还利用三维实景模型、三维增强显示模型，基于灾害体的形态、微地貌特征，另外识别出了7处当前暂时处于稳定状态、形变迹象不明显的古滑坡体。实验结果经实地查证，该滑坡识别方法准确率较高，可为白鹤滩库区及类似工况地区的地质灾害防治提供重要参考。     

滑坡遥感解译研究综述

遥感技术在地质灾害的监测和治理方面有着重要的应用,对于突发性地质灾害尤其明显,其中遥感影像中地质灾害点的识别为关键。文章以滑坡为研究对象,总结了国内外解译遥感影像中滑坡灾害点的方法及其优缺点;归纳出了滑坡的影像识别标志;最后指出识别过程中存在解译指标不成熟,光谱信息应用不充分,影像反应不出地物的动态特征等不足,并针对不足提出相应的研究展望。     

三峡库区水位变化对树坪滑坡变形影响机制研究

三峡水库蓄水后,众多涉水型滑坡均有变形迹象,尤其在库水位下降过程中,多数滑坡变形加剧。树坪滑坡属巨型古堆积体滑坡,距三峡大坝坝址约47 km,数年监测结果显示树坪滑坡在库水位下降过程中有强烈变形,若失稳将造成重大损失。为此,现场采集了树坪滑坡近几年监测数据,结合地质调查及勘探资料对其变形机制进行分析,结果表明：树坪滑坡地下水位与库水位涨落保持一致,库水位相对滞后,库水位下降时产生不利于滑坡体稳定性的动水压力,此时 GPS 数据表现出滑坡发生较强烈的变形,具有典型的动水压力型滑坡特征;自动位移计监测结果表明：树坪滑坡在库水位蓄水至175 m 水位后主要发生整体变形,由下部变形牵引上部滑动,具有牵引式滑坡的变形特征。     

三峡库区白家包阶跃型滑坡动态变形特征与机理

三峡库区内许多滑坡受库水位周期性涨落及降雨的影响,其变形时间曲线呈阶梯状,滑坡变形呈现出阶跃型动态变形演化特征。为了深入研究阶跃型滑坡的动态变形机理,评价预测该类型滑坡的稳定性及发展趋势,本文以白家包滑坡为例,根据现场地质调查及勘查资料,充分利用挖掘十多年的监测数据,分析其动态变形特征、变形机理、影响因素和稳定性,预测其动态变形发展趋势。结果表明此类滑坡由于渗透性能较差,当水库退水时,坡体内地下水向水库排水缓慢,形成地下水与库水位的正落差,指向坡体外侧的渗透压力增大,使得坡体稳定性降低。并且库水位下降速率越大,滑坡位移速率就越大。     

雅砻江中游某滑坡群形成条件及工程影响分析

某大型水电站位于雅砻江中游,在调查期间发现短短30 km河段内发育10个特大型.巨型古滑坡体,滑坡体规模巨大,方量4000×10<'4>～12 000×10<'4>m<'3>不等,沿江长度达数千米,最大深度达200m以上,且70%发育于河流右岸,滑坡群对拟建的工程影响巨大且不可回避.通过因素分析获知:滑坡群在此处的发育...     

长江三峡库区谭家湾滑坡基本变形特征及机理分析

三峡库区谭家湾滑坡自2006年实施专业监测以来,一直持续变形,尤其是自2015年以来,变形趋势逐年增大,对库区村民的生命、财产安全造成巨大威胁。根据长期的野外地质调查、宏观巡查、滑坡地表裂缝位移自动监测数据以及12余年的人工GPS监测数据等,分析了该滑坡在强降雨和库水位变化条件下的基本变形特征和变形机理。结果表明:谭家湾滑坡属于中厚层圈椅状的降雨型牵引式土质滑坡,强降雨和持续性降雨是影响滑坡变形的主要外因,库水位变动对谭家湾滑坡影响较小。谭家湾滑坡在持续性降雨和强降雨条件下会产生明显响应,当日降雨量>90 mm或前3 d累计降雨量达到50 mm,并且当日和前1 d降雨量均>15 mm,地表裂缝位移-时间曲线、累计位移-时间曲线会出现明显的阶跃现象。目前,谭家湾滑坡变形趋势逐年增大,边界裂缝基本形成,在强降雨等极端条件下产生滑动的可能性很大,必须进一步加强监测。     

库岸边坡变形场与水分场光纤监测技术研究

三峡库区滑坡灾害频发,采用高效的滑坡监测技术对预防和降低滑坡灾害十分重要。本文介绍了ROTDR(Raman Optical Time-Domain Reflectometry)、BOTDR(Brillouin Optical Time-Domain Reflectometry)和FBG(Fiber Bragg Grating)这3种光纤感测技术,以及课题组基于这3种技术研发的滑坡体变形场与水分场监测技术。以三峡马家沟I号库岸滑坡为例,介绍了相关的DFOS(Distributed Fiber Optic Sensing)监测方案、传感器布设工艺、光纤的保护方法和部分水分场及变形场监测结果的分析成果。监测结果表明:DFOS技术应用于库岸滑坡变形场和水分场监测可行,可为研究库岸滑坡演化机理及其预警预报提供一个新的监测手段。     

库水与降雨作用下白水河滑坡加卸载响应比分析

根据加卸载响应比理论的基本原理,以月降雨量和库水位的变化量作为堆积层滑坡的加卸载参数,以滑坡变形加速度作为其加卸载响应参数,计算白水河滑坡上监测点的加卸载响应比,并总结白水河滑坡加卸载响应比的特征。研究结果表明:相对于常规的基于位移时序曲线的滑坡变形分析,加卸载响应比可以考虑滑坡"外部荷载-位移-时间"三者之间的关系。在滑坡受到外界因素扰动后,变形趋势加剧,其加卸载响应比升高,稳定性系数减小;外界影响因素消失后,变形趋势减弱,加卸载响应比又有所降低,稳定性系数有所回升。利用加卸载响应比的这一特征可以对滑坡进行预报。     

基于地貌演化的黄土滑坡敏感性分析

甘肃天水麦积区位于陇西黄土高原,受强降雨和历史地震的影响,地表沟壑纵横,滑坡分布广泛。如何判断不同成因滑坡的敏感性与地貌演化阶段的对应关系是值得深入研究的问题。通过详细的野外调查,总结滑坡的形态特征,将区内滑坡分为降雨诱发型和地震诱发型。基于地貌演化理论,利用面积-高程曲线参数HI值和K值判断各小流域发育阶段与侵蚀程度,开展研究区滑坡敏感性分区。结合野外实地调查获得的滑坡分布数据,计算各个不同敏感区的地震滑坡和降雨滑坡面积比例,探讨不同成因形成的滑坡的分布趋势与地貌演化阶段的对应关系,并对敏感性分区结果进行验证。分析结果表明:高敏感区(壮年期)HI值为0.35～0.6,占全区总面积的67.87%;中敏感区(幼年期)HI值为0.6～1,占全区总面积的21.33%;低敏感(老年期)区HI值为0～0.35,占全区总面积的10.8%。K值与HI值整体呈正相关关系。各敏感性分区内地震与降雨滑坡的面积与分区面积的比值随敏感性的增加而增加,降雨滑坡在中敏感(幼年期)区中分布比例最高,多为黄土浅表层滑坡,地震诱发滑坡在高敏感区(壮年期)中分布比例最高。     

基于小波分析的滑坡变形规律研究

对于有多个GPS监测点的滑坡,通常只研究个别代表性较强的点的位移,以此近似反映滑坡整体变形情况,但这种以点代面的方法与实际相差较大。现利用三峡库区某滑坡长期地表位移监测资料,根据各监测点位移对滑坡整体位移的贡献率,求得综合位移曲线,再利用小波分析等数学方法推导综合位移方程,据此分析了外界因素(降雨、库水位)对滑坡变形影响机理及周期。结果表明:该滑坡现处于潜在不稳定状态,降雨和库水位对滑坡的影响周期约为12个月。应用滑坡总位移方程进行验证性预测后显示,其预测精度达到92%,因此该方程能更真实地反映滑坡稳定性现状和发展趋势,对同类滑坡的研究具有借鉴价值。     

指数平滑法预测滑坡变形的适用性探讨

为弄清滑坡变形预测中指数平滑法的适用情形,探讨了该法对三峡库区两种典型滑坡位移曲线--台阶型位移变形曲线和波动型位移变形曲线趋势预测的适用性。研究结果表明,对于台阶型位移变形曲线,在变形增量由大变小的转折点处,预测值曲线形成尖峰形状,使得预测值估计偏大,而其它阶段误差值相对较小;对于波动型位移变形曲线,指数平滑法具有相当的滞后性,滞后时间与选取的预测时间间隔大致一致,表现出较差的适应性。 