合成孔径雷达原理与应用(四)
- 2. 应用
- 2.7. 沉降形变滑坡
- 2.7.1. 地面沉降
- 2.7.2. 铁路沉降
- 2.7.3. 大坝形变
- 2.7.4. 机场形变
- 2.7.5. 桥梁形变
- 2.7.6. 滑坡监测
2. 应用
2.7. 沉降形变滑坡
2.7.1. 地面沉降
由图2-17可知,从整体的区域分布上来看,天津市区沉降量较小,平均沉降速率在 0~10 mm/a。大寺镇依然是明显的沉降中心,其中南里北口、李庄子村、大芦北口地区沉降较明显,最大沉降速率达55 mm/a。研究区中主要地面沉降区在北辰区,分布着三个较为明显的沉降中心,分别为双口镇、青光镇、宜兴埠镇,其中以双口镇最为突出,中心位于安光村和东堤村,最大沉降速率达60 mm/a。
2.7.2. 铁路沉降
由地面形变速率等值线图可以清晰发现地面沉降活动对京沪高速和高铁的影响情况。
2.7.3. 大坝形变
(1) 三峡大坝
(2) 2014年巴西尾矿坝
2015年11月5日,淡水河谷公司名下的Samarco公司的尾矿坝发生崩塌,受灾地区为玛丽安娜市(Mariana),也是在米纳斯州,距2019年1月25日事故地点不过60公里。2015年尾矿坝倒塌事故造成19人死亡,上千人失去家园,多西河(Rio Doce,音译为多西河,意为“淡水河”,也是淡水河谷公司名字的来源)盆地的生态环境遭受到了巨大的灾难。
巴西尾矿坝的溃决由来已久。早在2014年9月,位于Samarco公司在2015年尾矿坝崩塌事故发生地附近的某铁矿山尾矿库也发生过溃决,造成一定程度的人员伤亡,并对周遭环境破坏巨大。
(3) 2019年巴西尾矿坝
通过对2018年1月至2019年1月的30景3米分辨率COSMO-SkyMed数据进行时序InSAR计算,可以发现坝体中心区域、坝体边缘区域和远离坝体区域有着不同程度的沉降。
其中,位于A处的远离坝体区域,平均形变速率值约为-0.3mm/yr。
位于B处的坝体中心区域,平均形变速率值约为-38mm/yr。
位于C处的坝体边缘区域,平均形变速率值约为-21mm/yr。
从分析结果中发现,坝体在过去一段时间内已存在形变现象,在随后的坝体垮塌责任纠纷中,相关证据表明了坝体的垮塌并非突发事件导致,而是与长期不断的形变存在高度关联。
2.7.4. 机场形变
2.7.5. 桥梁形变
技术:PS-InSAR或SBSA-InSAR
(1) 杨成庄大桥
2009年4月至2010年10月累计形变量46.5毫米。
(2) 泉州大桥
2.7.6. 滑坡监测
技术:InSAR或DInSAR
利用InSAR监测滑坡大致步骤:
- 相干数据获取
- 数据配准
- 生成干涉条纹
- 干涉条纹滤波
- 相位解缠得到绝对相位变化,即地表形变
(1) 房山滑坡
2018年8月11日,北京房山大安山乡发生了山体垮塌滑坡。军红路K18+350米处左侧山体塌方双向断路,塌方量初步估计达到30000方。
(2) 金沙江滑坡
如图2-36,金沙江滑坡在2017年12月2日至12月31沿视线方向(LOS方向)最大沉降量为2.7cm,中部最大隆起量为3.6cm,空余区域为失相干区域。除此之外,还发现三处变形边坡,其中1处和3处边坡变形面积较大,主要为沿视线方向沉降变形,2处边坡呈狭长形状,主要为沿视线方向隆起变形。
(3) 金沙江二次滑坡
图2-37是采用2018年10月15日和2018年10月27日两景卫星影像进行DInSAR小变形分析图,由结果发现滑坡体左上方有一个小变形区域,12天最大沉降量3.4cm(视线方向),区域范围沿滑坡向下长约600米,宽约400米。滑坡体上游还有一处小的变形区,通过多次观测,一直在小变形阶段,本次最大沉降3厘米左右,需要持续关注,可能产生小型滑塌。