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遥感技术与应用
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遥感技术与应用  2023, Vol. 38 Issue (4): 967-977    DOI: 10.11873/j.issn.1004-0323.2023.4.0967
遥感应用     
基于SBAS-InSAR方法的岷江上游峡谷区地表沉降的坡向分异规律研究
肖洪敏1(),张文江1(),田云锋2,蒋蕙如1,朱强3
1.四川大学水利水电学院，四川 成都 610065
2.应急管理部国家自然灾害防治研究院，北京 100085
3.中国长江三峡集团有限公司信息中心，北京 100038
Controls Underlying the Aspect Pattern of SBAS-InSAR Retrieved Surface Subsidence in the Upper Minjiang Basin
Hongmin XIAO1(),Wenjiang ZHANG1(),Yunfeng TIAN2,Huiru JIANG1,Qiang ZHU3
1.College of Water Resources and Hydropower，Sichuan University，Chengdu 610065，China
2.National Institute of Natural Hazards Prevention，Ministry of Emergency Management，Beijing 100085，China
3.Information Center，China Three Gorges Corporation，Beijing 100038，China
 全文: PDF(6772 KB)   HTML
摘要：

岷江上游峡谷区滑坡等地质灾害频发，认识灾害的分布特征及诱因对于减小灾害损失具有重要意义。基于2015~2019年的60景哨兵一号（Sentinel-1A）卫星雷达影像，采用小基线集合成孔径雷达干涉测量（SBAS-InSAR）方法获取了地表雷达视线向形变的时间序列及多年平均速率，分析了地表沉降的分布规律及其同植被覆盖、降水、人类活动等因子的内在联系。结果表明：研究区地表沉降具有明显的坡向分异规律，即快速沉降区多分布于阳坡，年平均沉降速率（-33.02 mm/a）明显快于阴坡（-9.33 mm/a）。针对该地表沉降的坡向分异规律，研究进一步揭示了其环境控制机制：①阳坡水分条件胁迫较强而植被覆盖差，不利于地表稳定；②地形雨来向多为偏南方向，阳坡受侵蚀较为强烈；③阳坡光热条件好，受垦殖等人类活动影响大。由此建议：在岷江上游峡谷区的偏南向边坡，应特别注意防范滑坡等灾害，加强地表形变监测和滑坡灾害预警。
关键词： 地表沉降;  干涉合成孔径雷达;  坡向差异;  水热条件;  岷江上游    
Abstract:

The Upper Minjiang Basin， in the eastern Tibetan Plateau， is characterized by complex rugged terrains， so it was vulnerably subjected to surface subsidence related hazards. Therefore， it was quite beneficial and necessary to explore the controls underlying subsidence for disaster mitigation and avoidance. In the study， totally 60 Sentinel-1A images were chosen to detect possible surface subsidence from 2015 to 2019 with the interferometric synthetic aperture radar （InSAR） method in the study area， and then the factors underlying the subsidence were discussed. The results showed that south （sunny） slopes experienced the higher subsidence rate （averagely -33.02 mm/a） than the north （-9.33 mm/a） though with similar elevation and slope degree. The spatial patterns of subsidence could be attributed the terrain aspect related factors. The sparse vegetation cover on sunny slopes due to severer water deficit provided the weak protection to surface stability， and the physical erosion induced by the northward orographic rain was also not beneficial to the stability of south slopes. In addition， sunny slopes abundant in solar energy were subjected to more human activities such as farming and building， which also could weaken surface stability. Our study emphasized the distinct vulnerability in surface stability of south slopes in this region， which should be carefully taken into account in land developing as so to avoid causing landslides.
Key words: Surface subsidence    InSAR    Aspect variation    Water/heat conditions    Upper Minjiang Basin
收稿日期: 2021-01-13 出版日期: 2023-09-11
ZTFLH:  P237  
基金资助: 国家自然科学基金面上项目(41771112)
通讯作者: 张文江     E-mail: xhm1996sc@163.com;zhangwj@lreis.ac.cn
作者简介: 肖洪敏（1996－），女，四川德阳人，硕士研究生，主要从事地质灾害研究。E?mail: xhm1996sc@163.com
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肖洪敏
张文江
田云锋
蒋蕙如
朱强

引用本文:

肖洪敏,张文江,田云锋,蒋蕙如,朱强. 基于SBAS-InSAR方法的岷江上游峡谷区地表沉降的坡向分异规律研究[J]. 遥感技术与应用, 2023, 38(4): 967-977.

Hongmin XIAO,Wenjiang ZHANG,Yunfeng TIAN,Huiru JIANG,Qiang ZHU. Controls Underlying the Aspect Pattern of SBAS-InSAR Retrieved Surface Subsidence in the Upper Minjiang Basin. Remote Sensing Technology and Application, 2023, 38(4): 967-977.

链接本文:

http://www.rsta.ac.cn/CN/10.11873/j.issn.1004-0323.2023.4.0967    或    http://www.rsta.ac.cn/CN/Y2023/V38/I4/967

图1  研究区位置及GNSS站分布
图2  干涉对时空基线
图3  GNSS与InSAR形变速率监测结果比较
图4  研究区雷达视线（LOS）方向形变速率（负值表示沉降）
图5  研究区坡面形变速率Vslope（负值表示沿坡面方向下滑）
图6  研究区和快速沉降点的坡向和坡度特征
图7  典型形变区沉降-高程分布及谷歌影像截图和所有形变点的坡度分布
阳坡阴坡
Vslope /(mm/a)林地灌丛草地作物Vslope /(mm/a)林地灌丛草地作物
形变区1-60.9610%14%76%--7.9485%7%3%5%
形变区2-21.606%18%56%20%-6.6986%2%12%-
形变区3-33.619%19%47%25%-7.8687%-13%-
形变区4-24.043%85%12%-13.4071%11%18%1%
形变区5-25.49--100%--6.4634%47%19%-
形变区6-38.292%23%49%26%-17.2493%4%3%-
形变区7-29.3711%12%50%26%-11.55100%---
平均值*-33.0210%10%62%18%-9.3384%7%7%2%
表 1  典型形变区的植被分布（面积占比）
图8  典型形变区沉降速率—植被覆盖因子（C）散点图
年降水量/mm6~9月降水量比重≥10 mm/日降水的累积量比重
都江堰118676%69%
黑水82267%54%
松潘71067%45%
若尔盖64181%50%
表2  研究区气象站的降水特征
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