【摘 要】
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地表形变监测是地质灾害早期识别的重要手段,它能够快速、有效地识别地质灾害隐患点。川藏铁路是国家“十三五”重大工程项目,线路经过的折多山区域地形起伏大、季节性温差大和地质环境复杂的特点。区域内多数山峰海拔超过了4000米,年度降雨量大、山区冰雪反复冻融;区域内鲜水河断裂带近期活动明显,花岗岩体较破碎,并发育有较多的NW走向节理。为保障该区域的川藏铁路前期勘察和后期建设运营的安全,开展地表形变监测和识
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地表形变监测是地质灾害早期识别的重要手段,它能够快速、有效地识别地质灾害隐患点。川藏铁路是国家“十三五”重大工程项目,线路经过的折多山区域地形起伏大、季节性温差大和地质环境复杂的特点。区域内多数山峰海拔超过了4000米,年度降雨量大、山区冰雪反复冻融;区域内鲜水河断裂带近期活动明显,花岗岩体较破碎,并发育有较多的NW走向节理。为保障该区域的川藏铁路前期勘察和后期建设运营的安全,开展地表形变监测和识别地质灾害隐患点具有十分重要的意义。合成孔径雷达干涉测量(Interferometry Synthetic Aperture Radar,InSAR)是近年来的一种地表形变监测新技术,与传统的地表形变监测方法相比具有全天时、全天候、高精度、监测范围广等优点。本文开展了时序InSAR技术研究,利用Sentinel-1A(2017.1-2019.7)升轨数据对川藏铁路折多山区域进行了地表形变监测,圈定了三个明显形变的疑似滑移区域,并根据这些疑似滑移区域的沉降时空变化特征分析了地表形变的产生原因。本文的主要研究成果如下:(1)复杂艰险地区时序InSAR地表形变监测方法比较。基于SARscape软件平台,分别采用PS-InSAR技术和SBAS-InSAR技术两种常规时序InSAR技术对76景Sentinel-1A数据进行了时序地表形变监测。获取了川藏铁路折多山区域该时间段的年均地表沉降速率分布图,并对比分析了两种时序InSAR技术获得的沉降速率、时序沉降变化、沉降位置以及地表形变点密度等方面的差异性。(2)面向SBAS-InSAR技术的永久性散射体筛选研究。通过设置形变速率、相干性和振幅离差指数三个阈值提取稳定的永久性散射体,并根据光学影像去除那些根据三阈值方法筛选后没有位于平坦区域的点,然后将其作为地面控制点引入SBAS-InSAR技术的轨道精炼步骤中。结果表明,该方法获取的年均地表沉降速率、时序沉降变化、沉降位置以及地表形变点密度等方面与传统的SBAS-InSAR技术技术基本一致,但在沉降速率分布直方图、沉降速率精度与高程精度等方面,改进方法的精度更高。(3)川藏铁路折多山区域地表形变监测与分析。从年均地表沉降速率分布图中,圈定了三个明显形变的疑似滑移区域。通过分析这些疑似滑移区域的历史累计沉降量的变化规律,并结合当地的地理环境条件以及气象数据,发现该区域的气温、降水、坡度等方面是这些疑似滑移区域的重要引发因素。
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