基于PSInSAR蠕动型滑坡动态监测及区域稳定性分析

发布时间：2020-10-16 01:00

　　 滑坡是常见的地质灾害之一,其中以蠕动型滑坡分布最为广泛。虽然蠕动型滑坡的滑动过程非常缓慢,不会直接对人们的生命造成威胁。但因其难以用肉眼识别,若在这些区域搭建构筑物或建筑物,随着滑动的不断发生,会导致构筑物或建筑物的开裂甚至发生失稳崩滑,仍然会造成重大损失。因此,对蠕动型滑坡持续动态监测和稳定性分析十分有必要,是灾害风险预测的重要措施。本文以乌东德区域为例,采用PSInSAR技术对乌东德区域蠕动型滑坡进行监测。在PSInSAR技术监测结果的基础上,建立蠕动型滑坡敏感性动态评价混合模型及区域稳定性分析模型,为区域蠕动型滑坡预测提供可靠依据。主要的研究成果和结论如下:(1)提出PSInSAR监测面状位移误差修正方法。系统地分析PSInSAR误差产生的原因,根据PSInSAR监测结果与高精度全站仪监测结果之间的线性关系,提出经济有效的PSInSAR监测面状位移误差修正方法,使得PSInSAR监测面状位移结果与全站仪监测结果之间的误差在2cm以内,即PSInSAR无法在重返周期内监测到2cm以内地表位移,提高了 PSInSAR监测精度。(2)提出以边坡单元作为滑坡敏感性评价和稳定性分析的制图单元。探索了制图单元对滑坡分布的影响,详细地叙述了边坡单元的划分方法和划分过程。由于边坡单元是根据地形条件提取出来的,以边坡单元为制图单位可以清晰地分辨出滑坡的边界,使得滑坡的预测结果更为直观。(3)建立蠕动型滑坡敏感性动态评价混合模型。滑坡敏感性评价是滑坡预测的重要依据,在传统基于静态滑坡影响因子逻辑回归滑坡敏感性评价结果的基础上,通过与动态PSInSAR监测结果相结合,减少滑坡敏感性评价结果消极误差,实现对区域滑坡敏感性评价结果更新,达到对区域蠕动型滑坡动态监测和发生可能性预测的目的。以乌东德区域为例,证明区域滑坡敏感性动态评价混合模型的可行性和有效性。(4)建立基于PSInSAR监测结果的位移矢量角与位移速率双参数滑坡失稳判据。将PSInSAR监测获得的垂直位移和水平位移转化成位移矢量角(表示位移在矢量上的变化情况)与PSInSAR监测位移速率相结合,建立双参数滑坡失稳判据,得到在监测周期内区域滑坡稳定性分布图。(5)建立滑坡位移矢量角和滑坡临界速率值与安全系数的关系模型。建立金坪子滑坡颗粒流模型,运用强度折减法理论,根据蠕动型滑坡变形—时间曲线特征,定量地分析滑坡位移矢量角和滑坡临界速率值与安全系数的关系曲线,根据曲线两个突变点变形特征,判断金坪子滑坡的稳定性状态,证明区域滑坡稳定性分析结果的正确性。
【学位单位】：北京科技大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2018
【中图分类】：P642.22
【部分图文】：

２．１．１蠕动型滑坡监测的意义??我国的地质灾害种类很多，分布地域广泛，由于各地区不同的地质特征，??导致地质灾害的种类具有很强的地域性，我国地质灾害分布图如图２－１所示??［２６＿２９】。根据国土资源部公布的２０１６年１月到４月的全国地质灾害统计情况??显示，全国共发生地质灾害７１１起，造成６３人死亡、７人失踪、４０人受伤，??直接经济损失１５３２７．９万元。主要的灾害类型为小型滑坡和崩塌，随着降水??的增多，地质灾害的发生概率将增大，西南地区、东南地区和中南地区是地??质灾害发生和危害的重点区域。其中，成功预报了?３５起地质灾害的发生，避??免了?７３３人伤亡，避免直接经济损失８６０万元。从统计数据看出，目前对于??地质灾害的预测己经初见成效，但由于地质灾害的分布范围太广，且多数位??于地形复杂难以监测的山区，所以预测成功率仍然不是很高［３Ｇ＿３３】。因此，在??广域范围内有效监测灾害的发生发展

景影像生成时间序列上多个干涉相对，再对这些干涉相对进行差分处理，从??多个干涉相对中分离出地形相位信息，并最终提取出地表形变信息。具体的??操作流程如图３－１所示：??Ｍ＋１幅ＳＡＲ图像?选择ＰＳ点??Ｉ?．?１?—ｎ???▼?＇?ｔ?▼??一副主影像｜?｜?Ｍ副辅影像集??Ｉ?Ｉ??外部??＿?Ｉ???＾?１?建立Ｄｅｌａｕｎａｙ三角网??差分干涉图?????Ｉ????Ｉ??Ｉ???±???相邻ＰＳ点间建立形变反演模型?｜??ｊ?＿＿＿??迭代求解线性＋变和高程误差｜??去除线性形和高程误差相?“??位，得到残余相位??ｉ?????估计非线性形

对水电站周边２０ｋｍｘ２０ｋｍ的范围内进行了蠕动型滑坡监测。??本文研宄区域位于云南省昆明市禄劝县与四川省凉山彝族自治州会东县??的交界处，研究区域如图３－２所示。在金沙江下河段有四个水电梯级：乌东??德水电站、白鹤滩水电站、溪洛渡水电站和向家坝水电站。其中乌东德水电??站是最上游的梯级，也是国家西电东输的骨干工程之一。乌东德水电站距下??游的白鹤滩水电站１８０ｋｍ，大坝的控水流域面积将近４１００００ｋｍ２，约占金沙??江总流域的８６％，平均流速为３８１０ｍ３／ｓ，年径流量约为１２０〇ｘｌ〇８ｍ３。设计坝??高２６５ｍ，设计蓄水位９７５ｍ，设计库容７２．９８ｘｌ〇８ｍ３，总装机８７００ＭＷ，年发??电量为３９４．６ｘｌ〇８ｋｗ＿ｈ，属于特大型水电站，与下游的其他水电站一起形成了??长江中下游的防洪屏障。??金坪子滑坡位于乌东德梯级河段下游右岸，距离乌东德水电站坝址约??９００ｍ。该滑坡在平面上呈纺锤状，总体沿东西方向分布，长度约３ｋｍ，前缘??宽约１．５ｋｍ
【参考文献】

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2 张国起;;GPS在滑坡监测中的应用[J];中国新技术新产品;2016年14期

3 谢谟文;胡嫚;王立伟;;基于三维激光扫描仪的滑坡表面变形监测方法——以金坪子滑坡为例[J];中国地质灾害与防治学报;2013年04期

4 张龙;唐辉明;熊承仁;黄磊;邹宗兴;;鸡尾山高速远程滑坡运动过程PFC~(3D)模拟[J];岩石力学与工程学报;2012年S1期

5 陶舒;胡德勇;赵文吉;范一大;王志恒;;基于信息量与逻辑回归模型的次生滑坡灾害敏感性评价——以汶川县北部为例[J];地理研究;2010年09期

6 张亚利;游扬声;兰敬松;;基线误差、相位误差和大气延迟误差对InSAR数据处理的影响分析[J];遥感技术与应用;2010年03期

7 邓宇;;滑坡稳定性评价方法的研究现状综述[J];山西建筑;2008年26期

8 张拴宏,纪占胜;合成孔径雷达干涉测量(InSAR)在地面形变监测中的应用[J];中国地质灾害与防治学报;2004年01期

9 时卫民,郑颖人,唐伯明;滑坡稳定性评价方法的探讨[J];岩土力学;2003年04期

10 陈尔学,李增元,车学俭;SAR干涉测量数字高程模型提取与高程误差校正[J];高技术通讯;2000年07期

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3 孟京京;岩质边坡稳定性的离散元分析及其应用[D];中南大学;2014年

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5 胡运海;近景摄影测量技术在滑坡监测中的运用[D];成都理工大学;2012年

6 吴吉民;金沙江乌东德库区（库首～龙川江河口段）岸坡地质灾害发育分布规律及库岸稳定性评价[D];成都理工大学;2009年

7 吴丽君;有限元强度折减法有关问题研究及工程应用[D];中南大学;2009年

本文编号：2842504