基于时序InSAR的黄土滑坡隐患早期识别

张林梵. 2023. 基于时序InSAR的黄土滑坡隐患早期识别——以白鹿塬西南区为例. 西北地质, 56(3): 250-257. doi: 10.12401/j.nwg.2023086
引用本文: 张林梵. 2023. 基于时序InSAR的黄土滑坡隐患早期识别——以白鹿塬西南区为例. 西北地质, 56(3): 250-257. doi: 10.12401/j.nwg.2023086
ZHANG Linfan. 2023. Early Identification of Hidden Dangers of Loess Landslide Based on Time Series InSAR: A Case Study of Southwest Bailuyuan. Northwestern Geology, 56(3): 250-257. doi: 10.12401/j.nwg.2023086
Citation: ZHANG Linfan. 2023. Early Identification of Hidden Dangers of Loess Landslide Based on Time Series InSAR: A Case Study of Southwest Bailuyuan. Northwestern Geology, 56(3): 250-257. doi: 10.12401/j.nwg.2023086

基于时序InSAR的黄土滑坡隐患早期识别

  • 基金项目: 西安市地质灾害综合防治体系建设“白鹿塬西南坡风险调查评价”(ZLC-SX-2021014)资助。
详细信息
    作者简介: 张林梵(1996−),男,硕士,助理工程师,主要从事工程勘察与灾害防治工作。E−mail:274768033@qq.com
  • 中图分类号: P694

Early Identification of Hidden Dangers of Loess Landslide Based on Time Series InSAR: A Case Study of Southwest Bailuyuan

  • 中国黄土滑坡灾害频发且分布广泛,传统的地质灾害调查对于地处高位、形变特征不明显和隐蔽型的滑坡隐患难以有效识别,是滑坡灾害监测预警成功率低的主要原因之一。如何有效超前判识别地质灾害隐患是地质灾害防治工作的前提和基础,时序InSAR技术在此领域具有良好的应用潜力,但如何更好地将InSAR技术融入到滑坡灾害相关研究中仍处于探索阶段。笔者以西安市白鹿塬西南区为研究区,在高精度三维倾斜摄影、ALOS-2雷达影像集等数据基础上,以时序InSAR技术反演得到104处地表形变明显区域;结合黄土滑坡易发指数、航拍影像和野外核查,快速识别黄土滑坡及隐患23处,其中包括新识别的滑坡隐患20处和在册的滑坡灾害3处,通过与传统地灾调查数据比对和实地调查核实验证了时序InSAR方法探测结果的优势和有效性,并构建了基于高精度InSAR和DEM数据的黄土滑坡隐患早期识别方法。

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  • 图 1  白鹿塬西南区地理位置图

    Figure 1. 

    图 2  白鹿塬地质剖面示意图(李宝田等,2021)

    Figure 2. 

    图 3  影像采集时间分布图

    Figure 3. 

    图 4  研究区最陡坡向地表形变速率图

    Figure 4. 

    图 5  研究区地表形变核密度热点图

    Figure 5. 

    图 6  斜坡特征统计及历史滑坡在其特征分布比率图

    Figure 6. 

    图 7  易发性指数等级图

    Figure 7. 

    图 8  黄土滑坡隐患早期识别结果与历史滑坡点空间分布图

    Figure 8. 

    表 1  ALOS-2数据参数表

    Table 1.  ALOS-2 data parameters

    影像采集时间影像数量雷达波长轨道方向空间分辨率视角垂直基线分布范围极化方式
    2020-01-18-2021-09-1119景23 cm升轨10 m32°91 mHH+HV
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    表 2  新识别滑坡隐患和历史滑坡灾害活动性分类表

    Table 2.  Classification of newly identified landslide hazards and activities of historical landslide hazards

    类型划分标准活动性统计
    历史滑坡灾害(点位信息) 年变形量<10 mm/yr 稳定 HP1~HP7、HP8~HP24、HP26~HP28(共26个)
    年变形量>10 mm/yr 复活/活动 HP8、HP25、HP29(共3个)
    滑坡隐患(识别范围) 年变形量>10 mm/yr 活动 X1~X2、X4~X8、X10~X13、X15~X23(共20处)
    复活/活动 X3、X9、X14(共3处)
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  • [1]

    陈思名. 基于InSAR技术的潜在滑坡早期识别方法研究[D]. 西安: 长安大学, 2022

    CHEN Siming. Research on Early Identification Method of Potential Landslides Based on InSAR Technology[D]. Xi’an: Chang’an University, 2022.

    [2]

    廖明生, 王腾. 时间序列InSAR技术与应用[M]. 北京: 科学出版社, 2014

    LIAO Mingsheng, WANG Teng. Time Series InSAR Technology and Applications[M]. Beijing: Science Press, 2014.

    [3]

    惠明强. 基于数值模拟的地下水位上升条件下区域性斜坡稳定性研究-以西安白鹿塬为例[D]. 西安: 长安大学, 2020

    HUI Mingqiang. Study on the stability of regional slope under the condition of rising groundwater level based on numerical simulation: a case study of Bailuyuan in Xi’an[D]. Xi’an: Chang’an University, 2020.

    [4]

    李宝田, 刘文红. 白鹿塬黄土滑坡发育类型及成因机制研究[J]. 中外公路, 2021(S02): 041 doi: 10.14048/j.issn.1671-2579.2021.S2.009

    LI Baotian, LIU Wenhong. Research on the Development Types and Genetic Mechanisms of Loess Landslides in Bailuyuan[J]. Sino Foreign Highway, 2021(S02): 041. doi: 10.14048/j.issn.1671-2579.2021.S2.009

    [5]

    李萍, 王秉纲, 李同录. 自然类比法在黄土路堑边坡设计中的应用研究[J]. 公路交通科技, 2009, 26(02): 1-5 doi: 10.3969/j.issn.1002-0268.2009.02.001

    LI Ping, WANG Binggang, LI Tonglu. Research on the Application of Natural Analogy in the Design of Loess Cutting Slopes[J]. Highway Transportation Technology, 2009, 26(02): 1-5. doi: 10.3969/j.issn.1002-0268.2009.02.001

    [6]

    彭建兵, 王启耀, 庄建琦等. 黄土高原滑坡灾害形成动力学机制[J]. 地质力学学报, 2020, 26(05): 714-730 doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2020.26.05.059

    PENG Jianbing, WANG Qiyao, ZHUANG Jianqi, et al. The dynamic mechanism of landslide disasters in the Loess Plateau[J]. Journal of Geomechanics, 2020, 26(05): 714-730. doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2020.26.05.059

    [7]

    孙萍萍, 张茂省, 贾俊, 等. 中国西部黄土区地质灾害调查研究进展[J]. 西北地质, 2022, 55(03): 96-107 doi: 10.19751/j.cnki.61-1149/p.2022.03.007

    SUN Pingping, ZHANG Maosheng, JIA Jun, et al. Progress in Geological Hazard Investigation and Research in Loess Regions of Western China[J]. Northwest Geology, 2022, 55(03): 96-107. doi: 10.19751/j.cnki.61-1149/p.2022.03.007

    [8]

    许强, 董秀军, 李为乐. 基于天-空-地一体化的重大地质灾害隐患早期识别与监测预警[J]. 武汉大学学报(信息科学版), 2019, 44(07): 957-966

    XU Qiang, DONG Xiujun, LI Weile. Early identification, monitoring and warning of major geological hazard hazards based on the integration of space and earth[J]. Journal of Wuhan University (Information Science Edition), 2019, 44(07): 957-966.

    [9]

    张毅. 基于InSAR技术的地表变形监测与滑坡早期识别研究[D]. 兰州: 兰州大学, 2018

    ZHANG Yi. Research on Surface Deformation monitoring and Early Landslide Identification Based on InSAR Technology[D]. Lanzhou: Lanzhou University, 2018.

    [10]

    张路, 廖明生, 董杰, 等. 基于时间序列InSAR分析的西部山区滑坡灾害隐患早期识别——以四川丹巴为例[J]. 武汉大学学报(信息科学版), 2018, 43(12): 2039-2049

    ZHANG Lu, LIAO Mingsheng, DONG Jie, et al. Early identification of landslide hazards in western mountainous areas based on time series InSAR analysis: A case study of Danba, Sichuan[J]. Journal of Wuhan University (Information Science Edition), 2018, 43(12): 2039-2049.

    [11]

    周超. 集成时间序列InSAR技术的滑坡早期识别与预测研究[D]. 北京: 中国地质大学, 2018

    ZHOU Chao. Research on Early Identification and Prediction of Landslides by Integrating Time Series InSAR Technology[D]. Beijing: China University of Geosciences, 2018.

    [12]

    张林梵, 王佳运, 张茂省, 等. 基于BP神经网络的区域滑坡易发性评价[J]. 西北地质, 2022, 55(02): 260-270

    ZHANG Linfan, WANG Jiayun, ZHANG Maosheng, et al. Evaluation of regional landslide susceptibility based on BP neural network[J]. Northwest Geology, 2022, 55(02): 260-270.

    [13]

    Agliardi F, Crosta G B, Frattini P, et al. Giant non-catastrophic landslides and the long-term exhumation of the European Alps[J]. Earth & Planetary Sciences Letters, 2013, 365: 263-74.

    [14]

    Lin X Y, Zhang L F, Yang Z, et al. Inversion analysis of the shear strength parameters for a high loess slope in the limit state[J]. Journal of Mountain Science, 2021, 18(01): 252-264. doi: 10.1007/s11629-020-6142-z

    [15]

    Zhang Z L, Zeng Q M, Jiao J. Deformations monitoring in complicated-surface areas by adaptive distributed Scatterer InSAR combined with land cover: Taking the Jiaju landslide in Danba, China as an example[J]. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, 2022, 186.

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出版历程
收稿日期:  2022-12-01
修回日期:  2023-04-12
刊出日期:  2023-06-20

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