基于InSAR技术分析甘肃黑方台已滑及潜在滑坡区地表形变

论文摘要

在全球,每年有许多的人在地质灾害事件中受伤或丧命,滑坡每年造成的经济损失超过数以亿计的美元。而在中国超过50%的地质灾害以及次生灾害都是滑坡造成的,大部分滑坡区域是人们没有监测到或者未知的区域。因此,监测潜在滑坡区势在必行。地表形变监测被认为是监测滑坡的有效手段,故常常应用于滑坡监测和滑坡预警中。合成孔径雷达干涉测量（Synthetic Aperture Radar Interferometry,InSAR）技术由于其能够大范围、短时间、低成本、高精度地获取地表厘米级甚至毫米级的微小形变而被广泛应用于地表形变监测中。因此本文主要利用一种时序InSAR技术——小基线子集（Small Baseline Subset）InSAR技术对频繁发生滑坡事件的甘肃黑方台地区进行地表监测与分析。本文提取了甘肃黑方台2014年10月2017年9月地表形变的结果。分析结果发现,这3年内黑方台台缘斜坡区域的地表极其不稳定,最大形变速率达到20.8毫米/年;并将形变速率小于–5.6毫米/年的区域称为潜在滑坡区。对比他人实地考察绘制的滑坡点空间位置图发现,本文大部分潜在滑坡区都曾发生过滑坡事件;因此,证明利用SBAS-InSAR技术能够监测出大范围内存在的潜在滑坡区,这为当地的滑坡预警提供数据支撑成为可能。相对于黑方台地区其它6个滑坡群,党川滑坡群的滑坡次数和形变速率绝对值都最大。为了研究不同季节滑坡的地表形变和触发机制的特征,因此利用时序InSAR技术和滑坡前的Sentinel-1A上下轨数据对黑方台党川2号区、3号区和4号区进行地表形变监测与分析。3个区域在滑坡前的形变监测结果如下:3个区域都发生了明显的位移,位移方向为负（远离雷达视线方向）,位移量大于20毫米,甚至大于30毫米。分析降水、温度以及Sentinel-1A GRD数据与3个区域的地表形变增量绝对值之间的关系得出结论如下:党川2号区2015年4月29日发生的滑坡与降水量有关、党川3号区在2017年2月29日发生的滑坡与气温（土壤冻融）有关、党川4号区2017年10月1日发生的滑坡是受到降水、气温以及土壤湿度综合影响的结果。因此,利用时序InSAR技术与多时相SAR数据可以预测滑坡事件,并且在一定程度上可以分析触发滑坡灾害的原因。

论文目录

• 摘要
• abstract
• 第一章 绪论
•   1.1 研究背景与意义
•   1.2 InSAR技术研究现状
•     1.2.1 InSAR阶段
•     1.2.2 D-InSAR阶段
•     1.2.3 时序InSAR阶段
•   1.3 InSAR技术在滑坡监测中的研究现状
•     1.3.1 国外研究现状
•     1.3.2 国内研究现状
•   1.4 主要贡献与创新
•   1.5 结构安排
• 第二章 研究区概况及数据说明
•   2.1 研究区概况
•     2.1.1 地理位置
•     2.1.2 气候情况
•     2.1.3 地形地貌
•     2.1.4 地层岩性
•     2.1.5 水文条件
•     2.1.6 历史滑坡事件
•   2.2 数据说明
•     2.2.1 Sentinel-1 SAR数据
•     2.2.2 辅助数据
•   2.3 本章小结
• 第三章 InSAR技术原理与误差改正方法
•   3.1 InSAR技术基本原理
•   3.2 D-InSAR技术基本原理
•   3.3 D-InSAR技术常见的误差与改进方法
•     3.3.1 失相干误差
•     3.3.2 配准误差
•     3.3.3 外部DEM误差
•     3.3.4 干涉图噪声误差
•     3.3.5 大气效应
•   3.4 SBAS-InSAR技术原理
•   3.5 本章总结
• 第四章 SBAS-InSAR技术提取研究区形变图
•   4.1 数据预处理
•   4.2 连接图生成
•   4.3 干涉工作流
•   4.4 轨道精炼与重去平
•   4.5 两次地表形变信息反演
•   4.6 地理编码与制图
•   4.7 本章总结
• 第五章 黑方台党川滑坡群InSAR监测与分析
•   5.1 党川2号区滑坡监测与分析
•     5.1.1 滑坡背景
•     5.1.2 数据使用情况
•     5.1.3 监测结果分析
•     5.1.4 地表形变特征与滑坡触发机制分析
•   5.2 党川3号区滑坡监测与分析
•     5.2.1 滑坡背景
•     5.2.2 数据使用情况
•     5.2.3 监测结果分析
•     5.2.4 地表形变特征与滑坡触发机制分析
•   5.3 党川4号区滑坡监测与分析
•     5.3.1 滑坡背景
•     5.3.2 数据使用情况
•     5.3.3 监测结果分析
•     5.3.4 地表形变特征与滑坡触发机制分析
•   5.4 本章总结
• 第六章 总结与展望
•   6.1 本文总结
•   6.2 本文不足及工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士期间研究成果

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 曾珠

导师: 王勇

关键词: 合成孔径雷达干涉测量技术,黄土滑坡,黑方台,地表形变

来源: 电子科技大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 自然地理学和测绘学,地质学,地质学,工业通用技术及设备

单位: 电子科技大学

分类号: P237;P642.22

总页数: 77

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