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黄土高原大规模平山造城工程潜在滑坡早期识别与稳定性评价

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自2012年以来，黄土高原开展了大规模“平山造城”（MECC）工程，旨在为城市发展建造额外的平地。然而，大规模平山造城工程规模之大、范围之广、速度之快，前所未有。大规模的削山填沟显著改变了局部地质环境，形成了大量的黄土工程边坡，同时带来了空前的重大工程灾变隐患。为此，本研究旨在识别和评估这些潜在不稳定工程边坡(潜在滑坡)的边界和稳定性。基于滑坡破坏前的普适性时空变形规律，本研究构建了一种基于时序InSAR的潜在滑坡早期识别和稳定性评估新方法（图1），并用于识别和评估黄土高原最大的平山造城区-延安新区的潜在滑坡。首先，通过光学遥感解译与SBAS-InSAR分析衍生的空间差异变形图相结合，确定潜在滑坡的空间位置和边界。然后，使用指数模型对时序位移进行定量分析，评估识别到的潜在滑坡运动学演化趋势。最后，对潜在滑坡可能的影响因素和破坏模式进行讨论。结果表明，InSAR差异变形结果较好地反映了潜在滑坡的外部边界，并首次在延安新区识别到18处潜在滑坡（图2）。在InSAR监测期间，这些潜在滑坡中超过82%的相干目标（CT）呈初始或稳定蠕变；然而，在几个边坡上也观测到明显加速的三级蠕变。因此，利用多时相InSAR和/或地面设备对大规模平山造城区的工程边坡进行持续监测至关重要。时空变形模式与环境因子的高度相关性表明，这些潜在滑坡的活动性主要受填土厚度控制，而降雨则加速了边坡的位移（图3）。研究成果可为大规模平山造城工程滑坡灾害隐患识别与防治提供决策参考。此外，本研究基于滑坡破坏前普适性的时空变形规律构建的潜在滑坡早期识别与稳定性评估新方法在区域性潜在滑坡精细识别和早期预警中具有较大的应用潜力，可为滑坡灾害的风险管理提供重要参考依据。