基于时序InSAR技术的高山峡谷区滑坡隐患识别与数据适用性分析

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滑坡灾害突发性强、发生频繁、危害性大,是常见的地质灾害。由于我国西南山区地质构造复杂、气候多变,因此滑坡灾害在该区域频繁发生。受此影响,西南山区成为我国地质灾害死亡失踪人数最多、遭受经济损失最严重的区域。仅2020年,西南山区就发生滑坡488起(占全国地质灾害总数45%)。滑坡灾害导致98人死亡,造成直接经济损失约17亿元。因此,对西南山区实施广域范围的精准、高效滑坡灾害隐患早期识别,有利于当地政府开展防灾减灾工作。我国西南山区多为高山峡谷地形,山高坡陡、地势险峻。受特殊的地质环境影响,该区域的滑坡灾害破坏性大、隐蔽性强、突发性高。这类滑坡多处在“人迹罕至、人不易至”区域,是滑坡灾害识别的重点、难点。常规人工调查方法难以实现大范围精准早期识别。星载InSAR技术凭借其探测范围广、重返周期短、成本低、不受天气影响等优点,在大范围内滑坡隐患早期识别领域具有巨大的应用前景。SBAS-InSAR技术克服了山区地势复杂、植被覆盖率高造成的严重失相干问题,在山区具备良好的适应性。雅砻江流域属于典型的高山峡谷地貌。受强降雨及人类工程活动等多重影响,滑坡灾害成为雅砻江流域最主要的自然灾害,严重威胁当地居民的生命财产安全。因此,本文以雅砻江木里藏族自治县境内段为研究区,基于SBAS-InSAR技术,开展雅砻江沿岸滑坡隐患早期识别研究工作。并联合Sentinel-1升轨、降轨数据,结合坡度、坡向,讨论分析不同轨道在高山峡谷区开展滑坡隐患早期识别的适用性。同时选择C波段、L波段代表卫星进行波段对比实验,探索不同波段在高山峡谷区域的适用性问题。本文的主要研究内容与工作如下:(1)基于SBAS-InSAR技术,获取Sentinel-1升轨、降轨卫星视线向年平均形变速率及形变时序结果,完成雅砻江两岸潜在滑坡隐患点的早期识别工作。再利用形变时序结果,对隐患点进行时空演变特征分析,并结合光学影像、滑坡要素,判断分析探测结果的准确性,以及对周围居民、河流的威胁性。(2)结合Sentinel-1传感器的成像几何参数、外部DEM数据,提取研究区内Sentinel-1升轨、降轨成像几何畸变区,讨论升轨、降轨探测范围;利用升轨、降轨结合的方式综合分析,降低SAR卫星的几何畸变对可探测范围的影响,减小探测盲区,增大有效探测范围,实现最大范围内的滑坡灾害隐患识别。(3)选取C波段代表卫星Sentinel-1和L波段代表卫星ALOS2-PALSAR2,基于SBAS-InSAR技术,在相同参数条件下进行不同波段对比实验,分析讨论雷达波段在高山峡谷区的适用性问题。
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