随着社会经济发展,城镇化进程加快,人与自然的关系越来越密切,滑坡灾害发生频率也越来越高,急需行之有效的滑坡识别和评价技术在区域尺度上对潜在滑坡和地质灾害危险区进行早期识别。地表变形作为滑坡发生最为直观和综合的表现,是滑坡识别和评价的优选指标。合成孔径雷达干涉测量(InSAR:Interferometric Synthetic Aperture Radar)是近年来新兴的区域地表变形监测技术,相比较常规的单点或小范围滑坡变形监测技术,具有监测范围广、空间分辨率高、测量精度好、全天时、全天候监测等特点,且不受气候条件影响,为区域地表变形监测和滑坡识别、评价提供了有效手段。但是如何利用InSAR技术在复杂山区进行地表变形监测和滑坡早期识别仍处在探索当中,目前尚无完整的方法体系。因此,建立基于InSAR技术的滑坡识别和评价的方法体系,探讨其可行性和实际应用价值,可以为当今滑坡灾害预测、评价和预防提供科学依据和参考。针对以上问题,本研究选择全国滑坡、泥石流灾害四大高发区之一的白龙江流域为研究区,进行了基于InSAR技术的地表变形监测与滑坡早期识别研究,系统研究了InSAR技术在滑坡识别和评价方面的可行性和应用能力,建立了基于InSAR技术的滑坡早期识别和评价方法体系。得到的主要成果如下:(1)研究了白龙江流域可获取SAR(Synthetic Aperture Radar)数据的地形可视性,分析了不同SAR数据在复杂地形下的探测能力,验证了重点研究区(主要城镇、滑坡)的地表雷达信号可获得性和地表变形监测可行性。结果表明升轨数据在东向斜坡可视性较好,而降轨数据在西向斜坡可视性较好。随着雷达视线入射角的增大,雷达数据中地形引起的几何畸变范围减小。在白龙江流域所有可获取数据中,SENTINEL卫星升、降轨数据结合的可视性最好。白龙江流域各可获取雷达数据在重点城镇及周边地区和已有滑坡区域可视性都比较好,可用于白龙江流域地表变形监测和滑坡识别。(2)基于多种InSAR技术,利用白龙江流域覆盖范围最广的ENVISAT ASAR数据对白龙江流域进行地表变形监测,获取了流域2003年到2010年毫米级别地表变形结果,并验证了InSAR技术的大区域变形监测能力。利用地表变形结果,在白龙江流域圈定了133个不稳定斜坡,通过详细野外考察验证了变形结果,其中有100处为滑坡变形,33处为不稳定斜坡,并基于时序变形结果分析了滑坡变形与降雨、地震的响应关系。(3)针对白龙江流域灾害最为严重的舟曲县城及周边地区,利用遥感解译、空间分析、水文分析和野外考察等手段进行了详细的地貌制图,深入认识和理解了该区域地形、地貌、地质和水文特征。基于地貌特征,以坪定-化马断层和白龙江为界,将区域划分为三个地貌区:北部灰岩中高山峡谷区、中部平缓白龙江河谷区和南部软弱基岩中高山区,并对地貌过程(含滑坡、泥石流)进行了详细编目和制图,结果表明滑坡是该区域主要的地貌演化方式,其发生和演化主要受构造运动、岩性、降雨和人类活动控制。(4)利用InSAR技术处理多波段、多时期的SAR数据,获取了2007年到2017年覆盖整个舟曲县城及周边地区的地表变形数据,共监测到63个已编目滑坡的变形信息,其中有52个为活动滑坡,另外识别出277处未编目的滑坡和不稳定斜坡。通过比较分析不同时期的滑坡变形速率,对滑坡和不稳定斜坡活动性进行评价,结果表明:有328个为活动或者复活状态,15个处于稳定或者休眠状态。基于当前变形速率对滑坡和不稳定斜坡的活动强度进行评价,结果表明:有218个运动非常慢,有113个运动极慢,有14个为稳定。区域沿活动断层破碎带发育的大型、特大型破碎岩石滑坡发育和演化特征表明,滑坡的变形大小不受坡度、斜坡几何形态、高差和岩性控制,但是分布和发育明显受活动断层破碎带和区域构造抬升的控制。并且,滑坡在降雨、地震等影响下,通过不断降低区域地形高差和坡度来使得坡体内外部能量达到平衡,是区域地貌演化的主要形式之一。(5)基于地表变形特征研究了典型特大破碎岩石滑坡时空变形模式。锁儿头滑坡是目前已知亚洲最大的破碎岩石滑坡,2012年开始治理,2016年结束,投资8千多万,但地表和InSAR监测结果显示治理失败,通过滑坡不同部位的变形大小将锁儿头滑坡在平面上划分为5个变形区;在锁儿头滑坡空间演化模式上划分为两级大滑动和多级小滑动,并总体分为两个搬运区和两个堆积区;锁儿头滑坡变形在时间上与降雨、地震呈现出明显的相关性,时间序列变形表明汶川地震对滑坡的加速效应持续了6到7个月。综上所述,InSAR技术在滑坡监测、早期识别和评价方面具有很强的应用能力,能够在区域尺度上预测滑坡发生位置,精确圈定滑坡范围,识别滑坡时空变形模式,克服了传统单点位移监测的局限性,拓展了该技术的应用范围和能力;本研究填补了白龙江流域典型滑坡长时间序列变形监测数据的空白,滑坡识别、评价和时空变形模式研究结果能够为区域滑坡灾害工程治理、监测预警、防灾减灾和城乡规划提供数据支撑和可靠科学支持,可以有效指导经济建设和发展,也为类似滑坡活跃地区利用InSAR技术进行滑坡灾害研究提供了参考。