基于时序InSAR的怒江流域贡山段滑坡监测识别与风险评价研究

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滑坡不仅给人类生命带来严重威胁,还对自然资源、生态环境和经济发展造成破坏。怒江流域地形地貌复杂,地质构造活动活跃,植被覆盖度高,该区地质灾害多属于隐蔽性强的高位远程链式灾害。高位远程滑坡发生后松散物质顺坡冲刷拉槽,易转化为泥石流,造成严重灾情。开展滑坡隐患监测识别和风险评价是减轻滑坡灾害的主要措施;因此,对怒江流域开展滑坡灾害监测识别和风险评价具有很强的现实意义。滑坡灾害隐患监测识别是近年防灾减灾工作的重要任务之一。合成孔径干涉雷达技术(Interferometric Synthetic Aperture Radar,InSAR)具有全天时、精度高、范围广的特点,被广泛运用于城市沉降、地震和地质灾害监测等方面,已成为监测地表形变的热门研究方法。本文以怒江流域贡山段为例,运用InSAR技术进行地表形变监测和潜在滑坡隐患识别。在GIS技术支持下,从研究区的工程地质、地形地貌、土壤条件、水文环境、人类工程活动和社会经济等方面考虑,选取滑坡灾害危险性、易损性评价指标,进行滑坡危险性和易损性评价;利用InSAR监测结果对常规滑坡危险性评价进行优化,基于上述两个评价结果完成怒江流域贡山段滑坡灾害风险性评价。研究结果增强地形的敏感度,提高区域滑坡危险性、风险性评价的合理性,并对滑坡数据缺失的地区进行补充。主要结论如下:(1)怒江流域贡山段地表形变监测及滑坡隐患识别分析。怒江流域贡山段升轨雷达视线向形变速率结果为-80.59-93.31mm/y,降轨雷达视线向形变速率结果为-119.87-84.31mm/y,升轨斜坡向形变速率范围为-364.86-364.21mm/y,降轨斜坡向形变速率范围为-372.75-356.85mm/y。本研究共发现不稳定斜坡57处,包含已知滑坡7处;不稳定斜坡多分布于怒江支流迪麻洛河沿岸、贡独公路和城镇周边。(2)滑坡危险性评价及优化。研究表明,确定性系数模型(Certainty Factor,CF)、频率比模型(Frequency Ratio,FR)和最大熵模型(Maximum Entropy,Max Ent)三个模型评价结果具有相似性,中高危险区主要集中分布在怒江两岸。三个模型的AUC值分别为0.941、0.936、0.960;从验证精度方面,最终选择Max Ent模型作为初始滑坡危险性评价结果。优化后的危险性评价结果显示,中危险区由75.841km~2增加至100.401km~2,高危险区面积增加43.02km~2。等级变化为中高危险区的区域多为冰碛物分布区和公路沿线松散物质堆积处。引入InSAR结果的滑坡危险性评价,能对区域形变状态进行实时评估,校正历史滑坡灾害数据集的不完整。(3)滑坡易损性评价。结果表明,怒江流域贡山段滑坡中、高易损区域主要分布在怒江两岸。以乡镇界限划分,高易损区域集中在茨开镇中部(贡山县政府驻地)。丙中洛、捧当乡和普拉底乡无高易损区,仅有极低、低和中易损区分布,三乡镇的政府驻地周围区域为中易损区。(4)滑坡风险性评价。评价结果表明,滑坡灾害风险区中、高风险区集中分布在人类活动聚集区域。其中,高风险区主要集中分布在茨开镇和丙中洛2个乡镇,捧当乡和普拉底乡分布较为细碎。高风险区域人类活动强烈,建筑物和耕地密度较大,水资源丰富,经济发展较好,交通设施完善,加之地形地貌复杂,因而遭受滑坡风险程度高,造成损失较大。
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