光学遥感与InSAR结合的金沙江白格滑坡上下游滑坡隐患早期识别

2018-10-11和2018-11-03,金沙江上游西藏自治区江达县波罗乡白格村附近先后发生两次大规模高位滑坡堵江。虽经人工干预处置后进行泄流,但还是对下游居民和交通设施造成了严重损失,其上下游是否还存在类似的大规模滑坡隐患,成为白格滑坡灾害发生后社会各界关注的焦点问题。首先利用高精度光学卫星影像对白格滑坡上游30 km和下游100 km范围内的滑坡隐患进行人工目视解译和定性评价,共识别出滑坡隐患51处,其中下游70~100 km范围内有10处具有堵江风险的滑坡隐患。在此基础上,对具有堵江风险的重点区域（白格滑坡下游70~100 km范围内）收集存档ALOS PALSAR-1和Sentinel-1A雷达卫星数据,利用短基线差分干涉测量技术开展滑坡隐患地表形变定量探测和分析评价,共探测出7处具有较显著形变的滑坡隐患,其中3处堵江风险较大,为白格滑坡上下游地质灾害防治和川藏铁路选线提供了参考。     

基于“高分+”的金沙江滑坡灾情监测与应用前景分析

基于“高分+”,探索以“高分+地质灾害”模式对10·11与11·3金沙江滑坡灾害开展灾情应急分析,利用灾害前后的高分遥感影像解译了滑坡灾害的基本灾情信息,分析了灾害前后孕灾及变形蠕动特征,对灾后白格堰塞湖及周边开展了隐患灾害排查,查明了堰塞湖两岸存在疑似裂缝与次生滑坡隐患点,开展了二次滑坡灾后灾区道路通达性分析。结果表明,“高分+”模式对类似金沙江滑坡等山区自然灾害巡排查、灾情跟踪监测及灾后应急抢险道路优选具有较大的应用前景。     

多源雷达遥感数据汶川地震灾情应急监测与评价

合成孔径雷达(SAR)具有全天时、全天候成像能力和图像立体感强的优势,在汶川大地震灾情监测与评估中发挥了不可替代的作用.利用多源多时相高分辨率雷达遥感数据,对汶川地震灾区各城镇和次生灾害进行了快速、系统、连续的监测,并根据雷达图像特征对房屋损毁情况、滑坡和堰塞湖的分布与规模等进行了快速定量评估,建立了相应的解译标志.监测成果及报告呈送了国家各有关部门和救援队伍,为抢险救灾及灾后重建工作提供了详实、可靠的科学依据.     

利用Sentinel-1A数据和TCP-InSAR技术监测金沙江中游兴培当至草可都段滑坡

金沙江是我国重要的水电供给基地,然而伴随着库区蓄水,有可能导致地下水位变化,致使原本稳定的堆积体发生滑坡灾害。而传统的监测手段主要是通过水准及GPS测量,其空间分辨率较低,难以满足要求,且人力、物力成本较高。合成孔径雷达干涉测量技术(InSAR)具备大范围、高空间分辨率的特点,而近年发展出来的时域相干点技术(TCP-InSAR),具备监测mm级形变精度的能力,在火山、滑坡及城市基础设施监测方面得到一定应用。文中利用哨兵一号A星(Sentinel-1A)数据,通过使用时域相干点目标技术(TCP-InSAR),获取金沙江中游兴培当至草可都段的滑坡结果。研究发现该地区存在6处主要滑坡区域,其中4处为常年活动的滑坡,两处为间断性活动的滑坡。通过结合从NOAA获取的气象资料及当地地质情况,发现该区域滑坡的主要影响因素为降雨和气温的变化。     

“10·11”川藏交界滑坡灾害的滑坡特征与运动监测

2018年10月11日7时10分,西藏自治区江达县波罗乡境内发生大规模的高位山体滑坡,堵塞金沙江并形成了堰塞湖,对周边以及金沙江下游人民群众的生命和财产造成威胁。本文基于遥感手段监测滑坡区域灾前的运动情况,根据滑坡运动规律监测滑坡运动的“激增点”。以Sentinel-1数据为数据源,采用偏移量追踪算法技术(Offset Tracking Technology)对灾区2015年至2018年滑坡区的运动进行监测,并采用Landsat8光学遥感数据结合归一化互相关算法(Normalized cross correlation, NCC)进行运动趋势可靠性验证。监测结果发现,滑坡区2018年4月末5月初开始运动激增。     

深圳“12.20”山体滑坡灾害成因及安全防范分析

深圳“12.20”山体滑坡是共造成58人遇难、77人失踪、33栋建筑物被埋或受损的重特大人员伤亡及财产损失的灾害.文章通过分析深圳市域内重要的地质灾害隐患,结合灾前及灾后卫星影像与航空照片等资料,分析了光明新区恒泰裕山体滑坡的滑坡体物源组成、物源区演化及滑坡形成过程、灾情影响等,并结合深圳历史滑坡、滑坡和崩塌隐患点及2015年深圳市地质灾害重点防范区数据等资料,参阅本次滑坡灾情及成因情况,初步划定了深圳市域内的重大地质灾害防范区,总结了深圳地质灾害安全避险建议,这对深圳防灾避灾具有重要意义.     

卫星雷达遥感在滑坡灾害探测和监测中的应用:挑战与对策

将卫星雷达遥感应用于滑坡灾害的探测与监测,不仅可以从空间尺度上大范围捕捉到滑坡信号,而且可以从时间尺度上以较长周期追踪滑坡的运动状态。但是,卫星雷达遥感本身的局限性和滑坡所处的复杂地形环境使这一应用面临一些挑战。对卫星雷达遥感技术的4个主要挑战进行了总结与分析,同时给出了相应的解决方案:①通过提高卫星雷达影像的空间、时间分辨率,使用较长波段雷达信号或采用增强型时间序列分析技术,可降低密集植被覆盖对相干性的影响。另外,采用像素点偏移量追踪或距离向分频干涉测量方法,可克服传统干涉测量中大梯度形变引起的相位失相干。②大气延迟对卫星遥感的影响较大,尤其是地处山区的滑坡探测和监测,利用通用型卫星雷达大气改正系统可显著减弱干涉影像的大气信号并进一步简化时间序列分析,提高缓慢运动滑坡的探测和监测质量。③对于中等分辨率的雷达影像而言,利用数字高程模型可提前量化分析雷达几何畸变（如叠掩、阴影等）引发的滑坡探测监测的适用性;而对于高分辨率的雷达影像而言,利用机器学习方法无需外部高分辨率数字高程模型即可精确识别雷达影像的阴影和叠掩区并进行掩膜,从而大幅度提高数据处理效率。④针对高坡度地区残余的地形相位引起的解缠误差,可通过基线线性组合的方法予以减弱。此外,提出了一个基于多源对地观测的滑坡探测/监测系统框架,综合卫星雷达遥感与其他对地观测数据（如地基雷达、激光雷达、全球导航定位系统）,搭建了一个自动化滑坡探测与监测系统。该研究旨在阐明卫星雷达遥感的优缺点,进一步深化其在滑坡灾害监测方面的应用和推广,引出未来侧重发展方向的思考与探讨。     

多源遥感数据协同滑坡应急监测应用研究

在分析总结多源遥感数据在滑坡应急监测方面的应用研究现状与趋势的基础上,提出了一个基于高分辨率光学卫星遥感数据、卫星雷达数据和无人机遥感数据的多源遥感数据协同滑坡应急监测方法,构建了数据获取、快速处理和应急监测信息提取的技术流程;并通过恩施屯堡乡滑坡应急监测的实际案例,验证了多源遥感数据协同作业在滑坡应急监测中的应用,具...     

无人机与国产高分技术在“6·24”茂县滑坡灾情应急监测中的应用

本文运用无人机与国产高分技术获取了“6·24”茂县特大滑坡灾区数据源,分析了本次滑坡成因,利用无人机航摄数据与国产高分遥感数据开展了灾区受灾前后灾情对比,结合本次滑坡事故形成过程及受灾情况等信息,初步判识出灾区周边有4处疑似地灾隐患点.结果表明,无人机与国产高分技术相结合,可实现灾区应急地形生成与形变监测,对地灾潜在隐患的早期识别、发现及滑坡灾后灾情应急监测具有一定的指导意义.     

利用时序InSAR进行毕节市潜在滑坡识别与形变监测

贵州省是全国地质灾害多发、频发最为严重的省份之一,还具有很强的隐蔽性、突发性和不可预见性。为加强贵州纳雍、黔西两县级区域内潜在滑坡的监测与评估,本文利用2017年3月—2020年7月Sentinel-1 SAR数据基于SBAS-InSAR技术获取了纳雍、黔西两县级区域内的时序形变结果。结果表明,在研究区域内共发现60处疑似滑坡点,在监测时段内,滑坡最大累积形变量达23 cm。最终通过区域内的滑坡点进行实际踏勘,表明本文方法可为贵州省地质灾害防治和管理等工作提供参考。     

基于高分遥感的金沙江流域滑坡识别——以巴塘县王大龙村为例

金沙江流域因两岸地势陡峭、软弱岩层发育、降雨集中等,使得流域内滑坡灾害分布密集。高分辨率遥感是滑坡识别的重要手段,但通过目视解译法开展的大范围滑坡灾害识别,具有工作量大、效率低的特点。针对此问题,本文采用基于面向对象的分类方法,提出了利用滑坡灾害的光谱、形状、空间等特征进行区域内滑坡灾害的快速识别。同时,选取金沙江流域巴塘县王大龙村区段进行了滑坡识别提取试验,区域内利用面向对象分类方法识别出滑坡18处,其中12处与目视解译结果相同,一致性为75%;发现3处目视解译未识别出的隐蔽性滑坡。结果表明,该方法识别效果较好,可为后续的金沙江流域乃至川藏铁路沿线的大范围滑坡识别提取及滑坡编目工作提供参考。     

黄河口海岸线遥感动态监测

本文以1976年至2002年间18景多时相遥感影像为主要数据源,在遥感与GIS技术的支持下,对影像进行几何校正与配准,并运用近红外波段的水体反射辐射率明显单一并低于其他地物的特性提取了逐年河口海岸的平均高潮线,另外经GIS叠加分析计算等获取了海岸线时空变化的数据,进一步分析了海岸线的演变过程,并根据河口来水来沙等条件提出了防止海岸蚀退的对策。     

金沙江流域滑坡易发性空间预报分析

灾害易发性预报是提高灾害防控能力的第一步.针对位于云南省内的金沙江流域因地势险峻、生态环境脆弱,加之近年来人为活动增多已成为地质灾害高发区的现状,本文以金沙江德钦至华坪段滑坡灾害为例,运用Maxent和随机森林两种机器学习模型对滑坡空间分布作归因与预测,并对两者之间的差异进行对比分析.试验结果表明,随机森林模型的预测精...     

地震滑坡高分辨率遥感影像识别

区域性地震滑坡信息获取目前主要通过遥感目视解译和计算机提取,存在主观性强、耗时费力、提取精度低等问题,导致难以满足灾后应急调查、灾情评估等方面的应用需求。采用资源三号、高分一号高分辨率遥感影像,以汶川震区为实验区,在地震滑坡灾害特征分析的基础上,通过多尺度最优分割方法构建多层次滑坡对象,融合光谱、纹理、几何等影像特征和地形特征信息建立多维滑坡识别规则集合,基于高分辨率影像认知模式与场景理解过程提出滑坡分层识别模型,从而实现地震滑坡空间分布及其滑源区、滑移区和堆积区的准确识别。实验区分析结果显示最低识别精度为81.89%,而滑坡的堆积区最容易被分辨,识别方法具有可推广性。研究成果可为灾后应急调查提供技术支撑,并促进国产高分辨率遥感卫星的地质灾害应用。     

卫星遥感火点监测应用和研究进展

卫星遥感在自然灾害管理和应对中发挥了越来越多的作用。火点遥感在火灾频发的时候也被寄予厚望。梳理了火山、环境、气候、火灾等方面对火点遥感的需求,中国火灾监测的行业用户对时空分辨率需求迫切程度不同;概述了用于火点遥感监测的卫星数据源特点,光谱维度上以热红外敏感波段最重要,卫星轨道特点也是影响火点遥感监测能力重要因素;在分析火点遥感物理原理和方法的基础上,综述了当前火点遥感方法的研究进展及优缺点。按照火灾发生的灾前、灾中、灾后3个阶段,分别讨论了当前火点遥感提供信息支撑的能力。火点遥感用于发现火灾仍需要与地面监测等手段联合使用。     

滑坡蠕变与遥感影像上植被异常关系

以滑坡蠕变阶段坡体的蠕变会引起环境条件的改变，进而影响植被生长状况的野外考察客观现实为依据，提出一种间接监测滑坡变化的新方法。利用高分辨率光学遥感技术，对滑坡蠕变阶段遥感影像上坡体上覆植被的异常特征进行判识，建立遥感影像上植被异常与滑坡蠕变的关系，反映滑坡的演化过程，弥补GPS技术、InSAR技术及部分地面监测手段在地势高、地形陡峭、植被茂盛等条件下监测工作的不足，为后续的滑坡预测研究提供帮助。以植被覆盖度较高的新磨村山体高位滑坡为例，首先，对研究区域进行分区；其次，计算各分区的植被覆盖度；最后，利用植被覆盖度分析遥感影像上的植被异常与滑坡蠕变的关系，并根据滑后遥感影像和实地考察情况进行验证。结果显示，2014年—2016年，滑坡的主要物源区、变形体上方细长局部崩滑区和泉眼及冲沟周边的植被覆盖度出现明显的下降，即随着滑坡发生时间的临近，植被受滑坡蠕变的影响变大，植被生长状况变差；而且随着距裸地等滑坡风险较大区域的距离增大，植被受滑坡蠕变的影响变小，植被生长状况变好。这表明，植被异常与滑坡蠕变存在明显的时空相关性，体现了滑坡蠕变阶段遥感影像上植被异常与滑坡蠕变的内在联系，反映了滑坡逐步失稳的演化过程，为进一步预测滑坡的发生提供依据。     

青海玉树地震灾情遥感应急监测分析

2010-04-147时49分,中国青海省玉树藏族自治州结古镇附近(北纬33.2°,东经96.6°)发生了Ms7.1级地震。利用灾后高分辨率航空影像,结合震前北京一号小卫星、SPOT正射影像,在分析地质构造背景基础之上,从房屋建筑物损坏情况、生命线工程的损毁程度以及次生灾害的调查等方面开展了灾情遥感应急监测工作,为地震应急决策救援提供宏观、科学(定性、定量)的辅助决策依据。     

夏玉米倒伏模拟试验及遥感监测

针对传统的玉米倒伏人工灾害评估方法效率低、随机性大等缺点,该文提出了一种基于遥感技术的方法,设计了田间模拟试验。利用ASD光谱仪采集倒伏玉米的冠层光谱数据,并与未倒伏玉米的光谱数据进行比较。结果显示了倒伏玉米和未倒伏玉米冠层光谱之间存在一定程度的差异。利用夏玉米NDVI值的改变,采用两期遥感影像对山东淄博市桓台县夏玉米倒伏情况进行了监测。结果表明,基于遥感数据的NDVI方法在一定程度上可以有效监测玉米倒伏。     

旱情遥感监测研究进展与应用案例分析

在大范围、长时序的旱情监测中,遥感技术以其快速、经济和大空间范围获取的特点,弥补了基于台站气象数据旱情监测的不足,为防旱和抗旱决策提供了实时、动态、宏观的辅助决策数据。本文对已有旱情遥感监测方法进行分析和整理,将其总结为基于土壤热惯量、基于土壤波谱特征、基于蒸散模型和基于植被指数的旱情监测方法,并对各类方法从监测原理、适用范围和应用进展等方面进行了阐述。在此基础之上,详细介绍一种结合了全球植被水分指数和短波角度归一化指数的优势建立的旱情遥感监测模型和方法。以2010年春季西南地区旱情为应用案例,从监测模型方法、数据处理流程和应用分析等方面,介绍一种基于植被水分指数的旱情监测方法,并对其监测结果进行统计分析与评价。     

中国灾害遥感研究进展

随着灾害系统理论的深化和遥感技术的快速发展,中国灾害遥感研究与应用服务取得了丰硕成果。本文以灾害系统理论为基础,从"天—空—地—现场"一体化灾害立体监测体系、灾害要素分类体系、灾害遥感服务体系和标准规范建设等方面,总结了灾害遥感理论研究进展。分析了洪涝、干旱、地震、地质灾害等主要灾害遥感监测评估方法,并对应用研究热点和存在的问题进行了讨论。分3个阶段阐述了中国灾害遥感系统的发展历程,基于业务应用需求介绍了灾害遥感业务系统的体系架构。按照灾害遥感日常监测业务、应急监测业务和特别重大自然灾害损失评估等3个方面介绍了业务应用模式,并从时效性、评估精度和业务流程等方面对业务应用进展水平进行了评述。分析了当前灾害遥感研究与应用工作面临的机遇与挑战,对今后发展提出了加强灾害遥感应用机理研究、加快防灾减灾空间基础设施建设、加强灾害监测评估方法研究、提升综合减灾空间信息服务能力和加强软环境建设等对策建议。