联合卫星SAR和地基SAR的海螺沟冰川动态变化及次生滑坡灾害监测

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作   者：

刘国祥;  张波;  张瑞;  蔡嘉伦;  符茵;  刘巧;  于冰;  李志林; 

作者机构：

香港理工大学土地测量及地理资讯学系;  西南石油大学土木工程与建筑学院;  高速铁路运营安全空间信息技术国家地方联合工程实验室;  西南交通大学地球科学与环境工程学院;  中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所; 

关键词：

冰川运动;  海螺沟冰川;  地基SAR;  像素偏移追踪;  滑坡; 

期刊名称：

武汉大学学报(信息科学版)

基金项目：

基于卫星升降轨X/C/L波段SAR影像监测贡嘎山冰川分布及其动态演变
复杂下垫面海洋性冰川消融过程及其空间异质性
基于GBInSAR与GNSS的特大型滑坡监测与反演方法
星载新体制 SAR综合环境监测技术
基于卫星升降轨时序DInSAR的塔里木油田沉降监测及储层状态参数反演

i s s n：

1671-8860

年卷期：

2019 年 07 期

页   码：

980-995

摘   要：

受全球气候变化的影响,近年来中国藏东南及横断山脉多数冰川物质持续亏损、运动速度减缓,导致泥石流、滑坡等灾害频发。为突破光学遥感受气候条件制约的瓶颈,联合卫星合成孔径雷达(synthetic aperture radar, SAR)和地基SAR两种技术手段,选取海螺沟冰川作为典型研究区域,开展时序监测分析。基于对近11 a间获取的38景PALSAR系列影像的像素偏移统计表明,海螺沟1号冰川粒雪盆和冰瀑布上沿区域整体运动最快,最大速度超过2 m/d;在海拔2 900～3 900 m的冰舌区,冰川运动趋缓,速度降至0.1～0.4 m/d;随着季节更替,海螺沟冰川运动速度呈周期性波动,积累区的夏冬两季差异为25%～35%,而冰舌段的差异则高达4倍。在年际变化方面,海螺沟1号冰川的运动速度平均减缓率为每年7.27%,消融区内减缓率高达每年15.57%。同时,使用像素偏移追踪和Stacking-InSAR(interferometric SAR)方法在海螺沟U型谷北坡探明了多处不稳定滑坡体,统计分析表明,此类滑坡运动与冰川消融具有强相关性,滑移速度于每年夏季达到峰值,2018年度最大滑移速度为南北向100 mm/d、东西向50 mm/d。进一步分析地基雷达的高频实时监测数据,确定该滑坡体的滑移速度在2018-07-09达到峰值(150 mm/d),并于随后失稳垮塌,详细展现了整个蠕变致灾过程。相关研究数据及监测结果可为冰冻圈及山地灾害研究提供参考。