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。     

基于InSAR的乌东德水电站库区边坡形变监测及分析

水电站建成投产后,水库水位变化频繁,改变了库岸边坡原有的稳定性,易诱发边坡失稳破坏,从而对水电站的安全运行及周边居民区产生一定安全隐患。为了更好地掌握乌东德水电站蓄水过程中库区边坡的形变情况,通过SBAS-InSAR技术对该区域2020年5月至2022年8月间的升降轨哨兵数据进行解算,获取了研究区的地表形变特征;结合库水位变化情况、SAR数据反演出的边坡土壤含水量后向散射系数,对识别出的5处不稳定区域的形变机理进行分析。结果表明：运用升降轨InSAR可准确识别出库岸边坡的形变情况,研究区最大年平均沉降速率为-92 mm/a;库岸边坡的形变趋势与库水位及土壤含水量后向散射系数变化有着明显的相关性,水库蓄水是致使边坡体加速沉降的主要因素。     

星载InSAR在某研究区滑坡体变形监测中的应用

在某研究区将星载InSAR技术应用于滑坡体变形监测中,实现了滑坡体面域监测,并能追溯滑坡体历史变形,通过与点式监测成果对比,监测成果一致性较好,解决了滑坡体历史形变无法追溯、点式监测危险部位无法布点不能大范围监测的问题;结合深部变形监测实现了滑坡体点线面体的全方位监控;同时研究区大范围的星载InSAR监测成功识别出未开展点式监测区域的滑坡体缓慢变形状态,对滑坡识别与监控滑坡安全发挥了重要作用。     

黑河水库引水洞上部滑坡的稳定性数值模拟分析

以黑河引水洞上部滑坡为例,采用二维离散元软件对滑坡的变形过程进行了数值模拟,分别从应力、应变、塑性区分布等方面分析滑坡的变形特征,并对坡面一点的速率、位移情况进行监测,模拟结果与实际观测结果大体上是吻合的,离散元数值模拟在一定程度上反映了坡体变形破坏的总体趋势.     

滑坡体变形空间分布的灰关联模型分析

为定量分析滑坡体变形空间分布情况,提出了基于监测点位移量时间序列的灰关联模型分析方法。该方法可以很好地将位移量序列的大小、发展态势等进行分类,定量确定滑坡的稳定和非稳定区域。将该方法用于金坪子滑坡的变形监测分析中,并结合宏观巡视检查,可很好地判别出滑坡区的变形分布情况。对滑坡监测预警、治理工程设计和施工具有指导意义。     

基于多种监测手段的黄土坡滑坡变形演化规律

依托巴东黄土坡滑坡地表及深部位移监测点,收集相关的监测数据,分析黄土坡滑坡变形破坏特征。结果表明,黄土坡滑坡地表位移量从后缘向前缘逐渐增大;深部位移监测表明,黄土坡滑坡深部变形大部分发生在主滑带附近,少量次级滑带也发生了错动变形,主滑带附近的位移速率一般大于次滑带附近的位移速率,地表与深部位移均有分区性,前缘地带深部位移最大,中部次之,侧缘较小;地表监测与深部位移监测对比分析表明,黄土坡滑坡地表位移是由深部位移引起,有整体变形迹象。同时,结合三峡库区水位升降和降雨的变化情况,研究黄土坡滑坡变形破坏与库水位升降和降雨间的关系。黄土坡滑坡稳定性与库区水位升降和降雨有一定相关性,在评价其稳定性时应当考虑库水位升降和降雨的作用。     

考虑前缘桩锚支挡作用的滑坡变形预警指标研究

在考虑坡体前缘抗滑桩锚索对坡体下滑的阻挡作用的基础上,提出滑坡变形总量与变形速率预警指标。以四川岷江电化有限公司厂区西侧滑坡为例,利用强度折减法,通过FLAC数值模拟得到滑坡失稳破坏时的坡向位移,之后减去锚索所能承受的最大变形量,拟定滑坡坡表变形总量预警阈值,并且根据前人统计研究得到的一般性滑坡变形速率与滑坡实际监测资料分析,拟定滑坡坡表变形速率预警阈值。计算结果表明:监测点JC01坡表变形总量蓝色、黄色、橙色与红色预警阈值分别为0.00 cm、38.84 cm、58.26 cm、77.68 cm;监测点JC02坡表变形总量蓝色、黄色、橙色与红色预警阈值分别为0.00 cm、63.00 cm、94.51 cm、126.01 cm;监测点JC03坡表变形总量蓝色、黄色、橙色与红色预警阈值分别为0.00 cm、46.84 cm、70.26 cm、93.68 cm;滑坡的坡表变形速率蓝色、黄色、橙色与红色预警阈值分别为0.00 mm/d、0.11 mm/d、1.61 mm/d、10.00 mm/d。研究结果为四川岷江电化有限公司厂区西侧滑坡预警阈值的拟定提供了相关参考与依据。     

木头溪滑坡专业监测预警

三峡水库建成后,消落带地区的土体受到库水位变化影响,有出现地质灾害的可能性,而区域滑坡灾害预测预警是滑坡灾害研究领域的难点和热点。为保证当地居民的人身财产安全,对木头溪一带进行了滑坡专业监测预警。木头溪滑坡位平面形态呈箕状,滑坡区微地貌呈缓坡,其监测方式主要为:大地形变监测、滑体深部位移监测、地下水位和孔隙水压力观测、诱发因素监测、宏观地质巡查监测等。监测期内位于滑坡前缘的JSB02,JSB06号监测点,平面最大累积位移40.6 mm;地表累积位移量最大2 mm左右;裂缝宽度无变化量。总的来看,木头溪滑坡目前整体为基本稳定状态。     

反倾层状岩质边坡倾倒变形时空演化特征研究

为研究反倾层状岩质边坡倾倒变形时空演化特征,以硝洞槽岸坡为研究实例,首先在工程地质资料调查分析基础上对岸坡进行倾倒变形空间分区分析,然后基于地表位移监测资料分析岸坡不同区域倾倒变形随时域变化特征,最后对地表离散位移监测点采用距离反权重插值法得出岸坡倾倒变形位移演化云图,综合分析岸坡倾倒变形时空演化特征。研究结果表明:(1)岸坡前部以水平变形为主,后部以垂直变形为主,岸坡整体变形受控于前部水平变形;(2)岸坡中部条带区域变形控制着岸坡整体变形演化过程,岸坡整体变形滞后于岸坡中部变形,中部条带状变形区位移的增加会诱发后期岸坡整体位移的增加,推断该带状区为倾倒变形锁骨段。     

GPS测定垂直位移在三峡滑坡监测中的实现

长江三峡库区最突出的地质灾害是滑坡 ,了解和掌握滑坡稳态的一个极其重要手段是对滑坡形变进行监测。三峡库区滑坡采用GPS监测水平位移 ,并首次采用了GPS测定垂直位移。在GPS进行滑坡监测中 ,监测数据的处理极为关键 ,采用美国麻省理工学院的GPS分析软件GAMIT进行基线解算 ,并用其GLOBK软件进行GPS网的统一平差计算。在进行数据处理时应考虑选择合理的坐标系统 ,并增设基准点以提高监测系统的可靠性。在对库区宝塔滑坡监测实例中 ,所得成果与精密水准测量所得的成果反映出的滑坡形变趋势一致 ,形变量也十分接近。因而在短距离的范围可用GPS测量代替几何水准测量来进行滑坡体的垂直位移形变监测     

切坡影响下缓倾顺层红层边坡变形的演化过程

以德遂高速公路沿线典型缓倾顺层红层边坡为工程依托，依据地质分析及相似理论建立缓倾顺层红层边坡室内物理模型，采用开挖试验模拟实际工程切坡，研究坡体的变形演化过程。结果表明：缓倾角20°的顺层红层边坡随切坡呈现典型的拉裂[CD*2]滑移式破坏，坡体位移均随分级切坡不断增大，水平位移均高于竖直位移，同时切坡面附近产生的位移相对于坡体其他部位较大；坡体变形主要由切坡阶段卸荷变形及静置阶段蠕滑变形两部分组成，且切坡卸荷为蠕滑变形发展创造了基础条件；切坡至软弱泥岩夹层前卸荷变形大小及速率均高于蠕滑变形，切坡至软弱泥岩夹层后坡体卸荷变形低于蠕滑变形；切坡面附近部位应力受切坡扰动较为明显，而坡体中部及后缘应力受切坡扰动较小，但坡内应力总体呈现下降趋势，即应力随切坡逐步释放。     

斜坡InSAR变形监测效果野外判定方法研究

InSAR技术凭借其在地表形变监测方面的优势,已逐渐广泛应用于地质灾害领域.但由于气候条件、茂密植被以及山区地形起伏过大等因素限制,地质灾害InSAR变形监测的应用范围及效果仍存在一定局限性.为有效评估InSAR变形监测在某区域应用效果优劣,亟需建立较为系统的野外调查判定标准,以便于批量快捷开展InSAR变形监测结果野...     

GPS与水准测量相结合在景阳滑坡监测中的应用

为分析GPS与水准测量在滑坡监测中的运用情况,将二者相结合,对湖北恩施清江库区景阳滑坡群进行了监测。通过跟踪滑坡体随时间变化的动态位移信息,并根据最终监测数据分别绘制水平位移和垂直位移的过程曲线,分析了滑坡体各监测点随时间变化规律。实践表明,GPS与水准测量均能反映滑坡的变化情况,且监测结果较为一致,可广泛运用于库区滑坡监测中。在不方便使用常规测量手段的个别滑坡区域,可以只用GPS来进行滑坡监测。     

基于InSAR技术的古滑坡复活早期识别方法研究——以大渡河流域为例

近年来,青藏高原东缘高山峡谷区古滑坡复活呈现活跃趋势,并造成重大灾害损失,因此古滑坡复活的早期识别成为地质灾害研究领域普遍关注的课题。本文以大渡河流域为例,在古滑坡发育特征调查分析的基础上,提出了基于InSAR技术的古滑坡复活早期识别的一般步骤:①分析古滑坡及周边主要SAR数据源及其适宜性,制定最优InSAR监测方案;②通过InSAR综合观测,获得高质量的长时间序列变形,筛选显著变形部位(特征点);③根据特征点的时序变形曲线,进行古滑坡复活的演化阶段判别和稳定性预测。基于斋藤原理,提出了古滑坡复活的三段式演化过程;结合PS-InSAR监测的累积位移-时间曲线,提出了将弹性变形与匀速变形之间的拐点作为古滑坡复活的起点标志,把匀速变形向加速变形转变的拐点作为复活失稳的标志,为高山峡谷区隐蔽型古滑坡复活的早期识别提供了新途径。     

InSAR技术在水电站库区滑坡体部位形变监测中的应用

澜沧江上游流域水电站库区大部分为峡谷地带，由于地形复杂、交通不畅等原因，在变形的临发阶段，人员不仅难以快速到达现场，而且到现场可能存在危险，使得传统的监测方法在该地区实施困难。主要针对澜沧江流域库区水位抬升或下降过程中引起的库区内多个滑坡体发生滑坡的问题，采用InSAR技术手段代替传统测量手段对滑坡体进行监测，依据监测对象的形变信息进行安全性分析以及灾害预警，确保电站安全运营和滑坡体部位人民生命财产安全。     

三峡库区靠椅状土质滑坡变形规律及机理-- 以秭归八字门滑坡为例

三峡水库蓄水以来,不少滑坡监测位移-时间曲线呈阶跃变化,导致稳定状态识别难度较大,严重影响滑坡预警预报,靠椅状土质滑坡尤为明显。以八字门滑坡为例,通过多次野外地质调查、长期现场巡查、10多年的GPS位移监测数据、2年多全自动监测数据等,较深入研究了该滑坡在库水涨落及降雨条件下的变形规律。结果表明,库水位下降期间,特别是库水位下降15m以后,由160m下降至145m,滑坡体变形存在20d左右的滞后,滑坡变形曲线出现突跃,日位移量达1.5～2.2mm。一次降雨量在80mm以上会明显诱发坡体加速。库水位上升期间,库水位在175m左右时,月位移量出现5～10mm负值。一次降雨量在150mm左右未能诱发坡体加速;但一次降雨量在200mm以上,滑坡体位移速度明显加大。滑坡体在降雨量诱发后,位移加速后在降雨结束后持续5～7d恢复正常水平。在周期性降雨和库水位涨落的循环作用下,滑坡体反复受到"推-拉"作用,导致滑坡的位移-时间曲线呈阶跃特征。靠椅状土质滑坡为一类特殊的滑坡,库水位升降是八字门滑坡目前变形的主要因素,而降雨对滑坡变形起到了促进作用。受靠椅状等坡体结构特征制约,在库水位升降作用下坡体会反复变形,但难以发生快速的整体破坏。     

地层倾角及侧向摩擦对滑坡影响的物理模拟研究

滑坡是黔北地区常见的地质灾害,政府每年都投入大量的资金开展相关的治理和研究,但是针对滑坡变形及其演化影响的模拟分析,目前所开展的工作仍然十分不足。为此,结合黔北地区典型滑坡野外的勘察和调查,设计了不同地层倾角和摩擦条件的6组物理模型对滑坡变形进行了研究,并应用PIV技术对滑坡变形演化过程中的应变速率场进行了分析探讨。研究表明：(1)地层倾角对滑坡具有强烈的控制作用。低地层倾角条件下,坡体的变形演化存在穿时现象;而高地层倾角条件下,坡体主要是从后缘到中部,再到前缘的逐步扩展变形。(2)侧向摩擦强度影响坡体的几何形态,具有较高侧向摩擦力的滑坡,形成的坡体几何形态呈条带状分布特征;相反,具有低摩擦力的滑坡,则形成近似椭圆形状的坡体。该物理模拟结果可为黔北地区滑坡演化过程的理解提供构造物理学证据。     

基于多变量时间序列局部异常系数的滑坡预警方法

针对蠕变型滑坡变形具有渐变性、阶段性和变异性等特征,应用数据挖掘技术提出基于多变量监测时间序列的滑坡预警方法。采用动态时间规划方法度量边坡变形多测点时间序列间的相似性,确定边坡的时空变形规律;考虑主要影响因素和边坡变形等多变量,利用多变量局部异常系数划分滑坡变形演化阶段;基于统计学方法拟定基于局部异常系数的滑坡预警阈值,提出基于多变量局部异常系数阈值的滑坡预警方法。卧龙寺和新滩滑坡验证算例结果表明,提出的方法对累计位移、变形速率和加速度均较敏感,比已有估算方法更具时效性,能防止因环境因素波动而造成的误判,具有更好稳健性。提出的方法应用于某渠坡滑坡预警,结果表明渠坡现阶段较为稳定。因此,提出的方法可为蠕变型滑坡预警提供参考。     

滑坡变形特征的GPS监测信息识别研究

在滑坡监测预警工程广泛实施下,对监测信息的有效识别与运用是滑坡监测工作的重要研究内容。对三峡库区大量滑坡的地表GPS位移监测信息分析后得出,在库水作用下部分滑坡累积位移-时间曲线具有强烈的波动性,平面运动轨迹与勘察主滑方向存在较大差异,提出单从滑坡累积位移或将位移矢量投影到主滑方向来研究滑坡稳定性与预测预报,会产生很大误差。通过FLAC3D三维数值模拟对三峡库区某滑坡的位移矢量变化特征进行了模拟,结果表明通过分析监测点在不同工况下位移矢量变化情况来研究滑坡变形特征,能够很好地反映滑坡监测点的真实运动轨迹,对滑坡监测资料分析具有借鉴意义。