基于时序InSAR的高陡边坡滑坡监测敏感性评估
编号:3855
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更新:2023-04-19 09:58:15
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口头报告
摘要
近年来,随着我国对于矿产资源需求的日益增加,露天矿因其易于开采的优势被长期高强度开发利用,随着开挖深度不断增大,露天矿采场出现的很多高陡边坡为滑坡事件的发生埋下隐患,例如2023年2月22日于内蒙古阿拉善盟露天煤矿发生的坍塌事件,一旦高陡边坡发生滑坡,极易造成巨大的人员伤亡及环境破坏。因此,对露天矿高陡边坡滑坡的识别、监测和预警显得尤为重要,针对传统监测方法在监测和识别滑坡上的缺点,寻求一种能够在大范围内准确且高效识别监测高陡边坡滑坡的技术方法迫在眉睫。
合成孔径干涉雷达(InSAR)作为一种新型空间对地观测技术,具有高精度、高分辨率、全天候作业的典型特征,是目前大范围滑坡监测的最佳手段之一。然而,这种方法自身也存在一些局限性,例如SAR卫星独特的南北飞行方向和侧视雷达的观测方式等,这些局限性极大地限制了InSAR探测滑坡的能力,特别是矿区的高陡边坡滑坡。因此,本研究对利用升、降轨SAR影像进行高陡边坡时间序列InSAR监测的可行性进行了实验和统计分析。首先,提出了用于高陡边坡监测的理论(TGNSS)、实际(PGNSS)和地形(Hterrain)(T-P-H)敏感性指数,对基于时间序列InSAR的斜坡位移监测结果进行了敏感性评价。随后,针对拥有全球卫星导航定位系统(GNSS)监测数据的高陡边坡进行了两个实验和大量的统计研究。两个典型露天矿的高陡边坡实验结果表明,当存在GNSS监测数据时,本研究所定义的理论和实际敏感性指数可以定量地评价使用InSAR监测高陡边坡的可信度;当缺乏GNSS监测数据时,本研究所定义的地形敏感性指数可以定性地评价使用不同轨道SAR数据集进行滑坡监测的敏感性。最后,本研究统计同时具有公开的GNSS和InSAR监测数据集的4个滑坡案例和仅具有InSAR监测数据的119个滑坡案例进一步证明了T-P-H指数的普适性。此外,统计结果表明,敏感性指数越大,高陡边坡的可监测性及监测结果的可靠性越高。这些新的敏感性指数有助于定量评价升、降轨SAR数据在边坡位移监测中的敏感性及可信度,对露天矿高陡边坡位移监测实践具有重要意义,为大范围滑坡灾害防治提供技术支撑。
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