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西藏易贡滑坡演化光学遥感分析与InSAR形变监测

王哲 赵超英 刘晓杰 李滨

王哲, 赵超英, 刘晓杰, 李滨. 西藏易贡滑坡演化光学遥感分析与InSAR形变监测[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2021, 46(10): 1569-1578. doi: 10.13203/j.whugis20210168
引用本文: 王哲, 赵超英, 刘晓杰, 李滨. 西藏易贡滑坡演化光学遥感分析与InSAR形变监测[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2021, 46(10): 1569-1578. doi: 10.13203/j.whugis20210168

西藏易贡滑坡演化光学遥感分析与InSAR形变监测

doi: 10.13203/j.whugis20210168
基金项目: 

国家自然科学基金 41929001

国家自然科学基金 41874005

国家自然科学基金 41731066

西藏自治区自然资源厅项目 Resources(DD20190637)

中央高校基本科研业务费专项资金 300102269303

详细信息
Funds: 

The National Natural Science Foundation of China 41929001

The National Natural Science Foundation of China 41874005

The National Natural Science Foundation of China 41731066

Project of Xizang Department of Natural Resources Resources(DD20190637)

the Fundamental Research Funds for the Central Universities 300102269303

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    Author Bio:

    WANG Zhe, postgraduate, specializes in remote sensing identification and monitoring of geohazards.E-mail: 2019126018@chd.edu.cn

    Corresponding author: ZHAO Chaoying, PhD, professor.E-mail: zhaochaoying@163.com
图(11) / 表(3)
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-06-28
  • 刊出日期:  2021-10-05

西藏易贡滑坡演化光学遥感分析与InSAR形变监测

doi: 10.13203/j.whugis20210168
    基金项目:

    国家自然科学基金 41929001

    国家自然科学基金 41874005

    国家自然科学基金 41731066

    西藏自治区自然资源厅项目 Resources(DD20190637)

    中央高校基本科研业务费专项资金 300102269303

    作者简介:

    王哲,硕士生,从事地质灾害遥感识别与监测研究。2019126018@chd.edu.cn

    通讯作者: 赵超英,博士,教授。zhaochaoying@163.com
  • 中图分类号: P237

摘要: 2000-04-09中国西藏波密县扎木弄沟发生了巨型山体崩滑事件,堵江截流形成堰塞湖,最终堰塞湖溃决对下游区域造成了严重的破坏。为分析易贡滑坡发生前后地表长时间演化特征,通过长时序光学遥感影像对易贡滑坡灾前灾后特征进行了解译。结果表明,易贡滑坡灾前沟头危岩体发育,沟内大量碎屑物质堆积,并且滑坡物源区在灾害发生前几个月已存在局部崩塌,处于不稳定状态。进一步使用合成孔径干涉测量(interferometric synthetic aperture radar,InSAR)技术监测了易贡滑坡区域2015—2019年地表形变,结果表明扎木弄沟整体处于稳定状态,但在局部区域探测到6个不稳定形变体,其中位于易贡滑坡滑源区的形变体规模与形变最大,风险较高,建议持续开展监测。

English Abstract

王哲, 赵超英, 刘晓杰, 李滨. 西藏易贡滑坡演化光学遥感分析与InSAR形变监测[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2021, 46(10): 1569-1578. doi: 10.13203/j.whugis20210168
引用本文: 王哲, 赵超英, 刘晓杰, 李滨. 西藏易贡滑坡演化光学遥感分析与InSAR形变监测[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2021, 46(10): 1569-1578. doi: 10.13203/j.whugis20210168
  • 中国西南山区存在大量潜在的高位远程滑坡隐患点,这些滑坡隐患常常位于河流深切形成的峡谷区域,一旦发生失稳易造成滑坡-堰塞湖-溃决洪水大规模链生灾害,不但对滑坡区域造成破坏,还将严重威胁上下游居民及基础设施安全。其中2000-04-09发生在西藏自治区波密县易贡乡的巨型滑坡,因其规模与造成损失巨大而受到广泛关注。

    易贡滑坡的总方量达3.0×108m3[1],这在中国乃至全世界的滑坡中都十分罕见。巨量的滑坡堆积体阻塞了易贡湖的出水口,造成易贡藏布被完全阻塞,在原易贡湖区域形成堰塞湖。两个月后堰塞湖溃决形成了严重的洪水,下游易贡藏布、帕隆藏布、雅鲁藏布沿线公路、桥梁、通信等基础设施基本全部损毁,作为区域重要通道的318国道由于通麦大桥被毁,中断76 d[2-3],洪水到达印度后造成了10 000余人无家可归[4]。易贡滑坡形成了崩塌、滑坡、碎屑流,堆积体堵江形成堰塞湖,堰塞湖溃决形成洪水,洪水对下游造成破坏,灾害的链式发生造成了远比滑坡灾害大得多的破坏与损失。由于1900年易贡滑坡所在扎木弄沟就曾发生过规模巨大的滑坡[5],一旦该位置再次发生滑坡,将对下游建设中的铁路与水电站等大型工程产生严重的威胁。

    易贡滑坡所在区域地质环境艰险,滑坡物源区位于海拔5 000多米的峭壁上,人力较难到达,传统的地面地质调查工作面临重重困难。因此,合理利用多源遥感数据研究易贡滑坡的长期发育过程,并对其进行定量监测,将会为灾害链的评估及大型工程安全建设提供重要参考,也将为区域内类似滑坡防灾减灾提供重要参考。

    光学遥感影像具有覆盖范围广、分辨率高、影像信息量丰富等特点[6],在滑坡大范围识别、变化检测、形变历史回溯及风险评估等方面得到广泛应用[7-10]。存档的历史光学遥感影像覆盖时间段长,最早的光学卫星遥感影像可以追溯到20世纪60年代,使得对像易贡滑坡等发生时间较早的滑坡进行历史调查成为可能。合成孔径雷达干涉测量(interferometric synthetic aperture radar,InSAR)技术具有大覆盖、全天时、全天候成像优点,且对地表形变高度敏感,可以获取厘米到毫米的地表形变,在中国西北黄土地区[11-12]、西南岩溶山区[13]、藏东高山峡谷区[14-16]的滑坡灾害监测中得到广泛应用。利用InSAR技术获取易贡滑坡近年的地表形变,可以克服现场勘测与监测困难,为该区域灾害链的监测评估提供重要技术支撑。本文利用多时相光学遥感影像和合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)影像,综合采用目视解译和InSAR时序形变监测获取了易贡滑坡1968—2020年滑坡发育、发生与滑后恢复3个阶段的灾害演化过程;并采用InSAR技术对易贡滑坡区域2015—2019年地表形变进行了时序监测,分析了该滑坡时空演化特征。

    • 易贡滑坡所在的扎木弄沟位于青藏高原东南部的波密县易贡乡,如图 1所示。地处伯舒拉岭、南迦巴瓦峰与冈底斯山脉中间,地貌上处于西侧高原腹地与东侧高山峡谷区两大地貌单元的交界位置,地形起伏大,地貌的垂直分带明显,山顶冰蚀地貌发育,绝大多数河谷呈V型,山陡谷窄,为典型的高山深切峡谷地形[17]。区域内最高海拔与最低海拔分别为6 338m(纳雍嘎布峰)与2 190m(易贡河河床)[18],极大的高差与陡峭的山体使区域内危岩体、崩塌灾害较为发育。沟内山体主要为石炭系旁多群地层,岩性主要为石英岩、大理岩、砂岩和板岩及燕山期花岗岩,上部以坚硬岩体为主,形成陡峭的谷坡,下部岩性相对软弱,形成缓坡[19-20]

      图  1  研究区域位置与所用数据覆盖图

      Figure 1.  Location of Study Area and the Datasets Coverage Used in This Study

      扎木弄沟区域位于嘉黎断裂与易贡-鲁朗断裂的交叉位置,构造活动强烈,并且紧邻林芝-通麦地震带,其为西部地震活动最强烈的地区之一,导致区域岩体大量出露,节理发育明显,形成了大量的线性构造[17-18]

    • 2000-04-09,西藏波密县扎木弄沟发生了大规模滑坡事件,卫星影像如图 2所示。滑坡过程可分为3个阶段:崩塌、滑坡,堵江截流,堰塞湖蓄水并溃决,整个过程形成了一个完整的灾害链。

      图  2  易贡滑坡卫星影像

      Figure 2.  Satellite Image of Yigong Landslide

      崩塌区位于扎木弄沟源头的花岗岩分布区,高程为4000~5520m。2000年4月9日晚8时左右,体积约为3.0×107m3的崩塌体从山体上部崩落,垂直落差达到2580m[21721]。从高处崩落的岩体撞击在扎木弄沟内由大量碎屑物质组成的堆积体上,自身解体并释放了巨大的冲力,推动谷内的碎屑物向沟口高速运动。由于沟口狭窄,滑坡体被迫作高速定向运动,并在进入主河道后迅速平铺展开,形成了长宽均为2500m、平均高度约60m的滑坡坝[3],阻塞了易贡藏布的河道,形成了堰塞湖。

      堵江截流形成的易贡湖以大约1m/d的速度持续上涨。尽管进行了必要的人工干预,但堰塞湖仍然在6月10日发生了溃决[22],洪水沿易贡藏布、帕隆藏布、雅鲁藏布江河道下泄,对沿线的交通、通信设施造成了严重破坏,连接成都与西藏的318国道因此中断,洪水还诱发了30多处崩塌、滑坡、泥石流等次生地质灾害,造成了严重的经济损失[19]

    • 由于易贡滑坡发生时间较早,为研究该滑坡在滑前滑后长时间段内的地表形态变化,收集了美国KH-4A卫星影像与陆地卫星(Landsat)系列影像,合计9景,覆盖时间为1968—2020年,具体参数情况如表 1所示。由于扎木弄沟所在区域多云多雨,目标区在夏季长期被云雾覆盖,因此选取的影像以11月到次年2月为主,冰雪覆盖较为明显。光学遥感影像的处理方法为目视解译法。其基本步骤为:对影像进行预处理,结合滑坡特征建立解译标志,通过影像色彩、色调、纹理、形态、阴影等特征进行变化解译。由于使用的KH-4A影像为胶片相机拍摄,经过扫描获得的数字化影像没有坐标系,因此通过人工寻找地物特征点作为控制点,将其与Landsat系列影像进行配准。之后对时序影像进行调色对比解译。解译过程将影像分为滑前灾害发育、灾害发生与灾后变化3个阶段,通过对比沟头危岩体形态、沟内堆积与沟外堆积扇变化等几个方面解译易贡滑坡从滑坡发育至滑后恢复时间跨度50余年的演化过程。

      表 1  光学遥感数据参数

      Table 1.  Parameters of Optical Remote Sensing Datasets

      成像时间 卫星类型 传感器类型 分辨率/m
      1968-12-17 KH-4A 胶片相机 2.7
      1987-01-17 Landsat 5 TM 30
      1998-11-15 Landsat 5 TM 30
      2000-01-05 Landsat 5 TM 30
      2000-05-12 Landsat 5 TM 30
      2001-12-01 Landsat 7 ETM+ 30
      2006-02-06 Landsat 5 TM 30
      2013-11-24 Landsat 8 OLI 30
      2020-02-29 Landsat 8 OLI 30
    • 易贡滑坡发生的扎木弄沟地势险峻、地形起伏剧烈,易引起单一轨道SAR影像严重的几何畸变,包括叠掩、阴影及透视收缩,造成SAR影像观测的盲区,在滑坡探测时易产生漏判[23-25]。此外,研究区植被覆盖茂密且被冰雪覆盖,造成短波长SAR数据时间去相干严重,有效监测点稀疏及InSAR测量相位解缠误差,导致形变监测结果有误。为减少SAR影像几何畸变及时间去相干对滑坡精细化探测及监测的影响,本文选取了覆盖升降轨L波段先进陆地卫星(advance land observing satellite,ALOS)/相控阵型L波段SAR(phase array type L-band SAR,PALSAR)-2影像进行滑坡探测及监测。其中,升轨影像共计10景,降轨影像共计4景。两个轨道SAR影像方位向与距离向分辨率分别为3.2 m与4.3 m,有利于对小型滑坡体进行探测与监测,其参数如表 2所示。采用30 m分辨率的AW3D30数字表面模型(digital surface model,DSM)作为外部地形数据用于InSAR去地形相位及辅助结果分析。

      表 2  SAR数据基本参数

      Table 2.  Basic Parameters of the SAR Datasets

      影像参数 升轨影像 降轨影像
      航向角/(°) -10.7 -169.9
      入射角/(°) 31.4 40.6
      分辨率(方位向,距离向)/m 3.2,4.3 3.2,4.3
      影像数量/景 10 4
      时间范围 2016-08-18—2019-09-26 2015-06-03—2017-06-14

      对SAR数据采用小基线集(small baseline subset,SBAS)InSAR技术[26]进行处理,其基本原理为:使用时空基线较短的影像对组成小基线集,使用最小二乘法求解集合内地表形变,并通过奇异值分解法对多个小集合联合求解,以获取累积时序地面形变量。为抑制噪声影响,对ALOS/PALSAR-2影像使用多视因子2∶5进行多视处理。共选取20个高质量的升轨ALOS/PALSAR-2影像干涉对、6个降轨ALOS/PALSAR-2高质量影像干涉对进行形变速率及时间序列反演。其时间基线与空间基线分布如图 3所示。

      图  3  升降轨ALOS/PALSAR-2干涉对时空基线图

      Figure 3.  Temporal Spatial Baseline Graph of Ascending and Descending ALOS/PALSAR-2 Interferometric Pairs

    • 通过分析易贡滑坡发生前1968—2000年的4景光学遥感影像分析该滑坡发生前的地表发育变化特征,结果表明扎木弄沟流域面积为28.9km2,沟头及上游部分坡度较大的陡壁上存在大量危岩区,长期存在崩塌、滑坡等地质灾害,并且在30多年内地表侵蚀与水土流失严重,沟内堆积大量松散物质。下游至沟口区域为一面积为喇叭形的堆积扇,为1900年发生的易贡滑坡遗留堆积体。如图 4所示,从1968-12-17获取的KH-4A影像上可以明显看到沟头部分危岩体节理明显发育,沟内可见明显滑坡体,分布于沟壁两侧且高差较小,并未推动沟内物质引起大规模的滑动,但产生的碎屑物质堆积在沟内,为巨型滑坡的发生提供了大量的物源。

      图  4  扎木弄沟KH-4A遥感影像(1968-12-17)

      Figure 4.  KH-4A Remote Sensing Image of ZhamunongGully (1968-12-17)

      易贡滑坡发生于2000-04-09,采用2000-01-05与2000-05-12最邻近滑坡前后的这两景Landsat 5影像(见图5(a)5(b))对滑坡造成的地表变化进行解译并分析滑坡的演化过程。结合易贡滑坡的工程地质资料[19]对整个易贡滑坡链式灾害进行了分区,整个滑坡出露范围被分为崩塌、滑坡区及堆积区3个部分。如图 5(b)滑后影像中所示,崩塌区可见沟头部分危岩体发生崩塌,大量冰体与岩体整体消失,裸露出下部的岩体。之后,这些崩落的岩体撞击下部松散堆积物,强大的冲击力导致扎木弄沟内百年来堆积的碎屑物质形成高速滑坡;滑坡区内的表面植被与松散堆积物被完全带走,露出底部基岩面;之后滑坡体高速通过扎木弄沟狭窄沟口后解体,发生了抛洒与堆积。此外,在非主滑方向上部分滑坡体依然翻过了陡峭的沟谷槽对谷外的植被造成了破坏,可见滑坡体运动的速度之快、力量之大。最终大量滑坡堆积体阻塞了易贡藏布的河道,形成了堰塞湖。遥感解译显示滑坡最终形成堆积体的表面积约为7×106m2

      图  5  易贡滑坡多时相遥感影像

      Figure 5.  Multi-temporal Remote Sensing Images of Yigong Landslide

      在滑坡发生后至2020年的20 a中,高位崩塌发生后后缘的出露物质在1 a左右的时间内再次被冰雪覆盖。从图 5(c)显示的2020-02-29 Landsat 8影像可见,植被较好区域与较裸露土层的分界线与2000年滑坡发生后(见图 5(b))基本相同,较滑坡前(见图 5(a))植被覆盖相差很大。受当地气候条件影响,沟内流水的侵蚀作用明显,堆积扇仍以碎石为主,这些堆积在沟外的松散物质仍具有一定风险性,存在再次复活成为滑坡的物源的可能性。

    • 图 6所示为采用升降轨ALOS/PALSAR-2影像计算获得的扎木弄沟内雷达视线向年平均地表形变速率图。在图 6(a)中可见升轨影像在扎木弄沟右侧未获得有效的监测点,主要是该区域受到严重几何畸变(叠掩)的影响。从图 6(c)中可以看到,降轨影像有效弥补了该缺陷,获得了有效的监测点。可见,在地形陡峭区,升降轨SAR影像相结合可大大减少InSAR滑坡探测的盲区,提高滑坡识别的成功率。

      图  6  扎木弄沟InSAR视线向年平均地表形变速率图

      Figure 6.  InSAR Average Line-of-Sight Deformation Rate Maps

      从InSAR年形变速率图可以看出,易贡滑坡区域整体稳定性较好,形变速率位于-10~10 mm/a之间。但在局部地区仍可观测到一些小范围形变体,如图6(b)6(d)所示,其最大年平均形变速率在升轨影像视线向达到-50 mm/a,在降轨视线向达到-60 mm/a。

      针对升降轨ALOS/PALSAR-2影像获得的年平均形变速率及时间序列结果,联合光学遥感影像解译,在易贡滑坡区共探测到6个大小不等的形变体,详细信息如表 3所示,分布如图 7所示。形变体均位于2000年易贡滑坡的影响范围内,属于滑坡后的不稳定残留体。

      表 3  变形区信息统计表

      Table 3.  Information Statistics of Deformation Zone

      编号 长度/m 宽度/m 升轨最大视线向形变速率/(mm·a-1
      1 1 520 790 54
      2 591 193 22
      3 531 188 22
      4 224 114 49
      5 346 141 46
      6 270 113 42

      图  7  易贡滑坡变形区分布图

      Figure 7.  Distribution of Deformation Zones ofYigong Landslide

      为进一步分析该形变体的时空演化特征,采用升降轨ALOS/PALSAR-2影像进行形变时间序列分析。图 8为各形变区选取的特征点位与剖线分布图,图 9为沿剖线升降轨ALOS/PALSAR-2影像年平均地表形变速率图。可见易贡滑坡区沿剖线整体稳定性较好,在局部区域出现形变波动,主要原因可能是DEM或大气影响导致的误差。图 9结果表明,相邻的2、3号形变体与下部的6号形变体位置对应两个形变速率较大的区域,并可以看到其形变被升降轨ALOS/PALSAR-2影像同时观测到。

      图  8  InSAR形变时序特征点与剖线分布图

      Figure 8.  Location of InSAR Feature Points and Profile

      图  9  沿剖线升降轨ALOS/PALSAR-2影像年平均形变速率图

      Figure 9.  Average Line-of-Sight Deformation Rate Along Profile Calculated with Ascending and Descending ALOS/PALSAR-2 Images

      图 10所示为在1 ~ 6号形变体上选取的6个特征点,用来展示升轨影像解算的形变时间序列结果。可以看出,这几个形变体在InSAR观测期间均呈现出非线性运动趋势,并在一些形变体上呈现明显的形变加速趋势。1号形变体累积形变最大,3 a雷达视线向累积形变达到-166 mm,且在2019-08-15后出现形变加速信号。2号形变体在2018-10-25之前处于基本稳定状态,2018-10-25形变突然加速,其后呈现线性变形趋势,3年累积形变达到-67 mm。3号与6号形变体在2019-05-09出现明显的形变加速,3年时间里累积形变分别达到-67 mm与-130 mm。

      图  10  6个升轨ALOS/PALSAR影像形变时间序列图

      Figure 10.  Time-Series Deformation of Six Feature Points Calculated with Ascending ALOS/PALSAR Datasets

      总体来讲,2~6号形变体规模较小,位于沟谷两侧且距沟底的高差较小,即使发生滑坡,由于滑动方向不同于沟谷方向,推测会在沟谷内产生堆积。而1号形变体变形较大且地处高位,并且其范围与易贡滑坡物源区高度吻合,一旦失稳,影响后果较为严重,应引起特别关注。

    • 易贡滑坡区域在1900年就曾发生巨型滑坡,预计方量达到1×108m3[5]。碳14测年结果显示,滑坡发生的扎木弄沟在过去的6 000 a间可能发生了8次大型滑坡堵江形成堰塞湖的地质灾害[27]。地形条件、构造作用、干湿循环与冻融循环的复合作用导致了灾害的周期发生。扎木弄沟的地形与气候条件是灾害周期发生的重要原因。扎木弄沟沟顶最高处达到5 616 m[28],常年被冰雪覆盖,受各类风化作用,岩体破碎,分布大量危岩体,并距河床的垂直高程达到3 000余米,极大的高差使重力地质灾害容易造成严重的损失。沟内地形呈现沟口狭窄,沟内宽阔的倒口袋型,在剖面上表现为上陡下缓,使沟内堆积了大量碎石与冰碛物,为滑坡的发生提供了物质基础。

      研究区处于嘉黎断裂与易贡-鲁朗断裂的交叉位置,构造运动强烈,滑坡周围30km范围内从1970年至滑坡发生前共发生了87次地震,其中在滑坡发生8 h前附近发生一次里氏3.6级与一次里氏4.1级的浅源地震(数据来自国际地震中心),附近地震频繁发生也是导致滑坡发育的重要原因[28-29]。冻融循环与干湿循环也在灾害发育与发生过程中发挥了重要作用。当温度降到零度以下时,岩石裂隙中的水冻结发生膨胀,导致裂缝发展,而温度升至零度以上后融化的水会填充裂缝形成的孔隙,导致裂缝增大与孔隙水压力升高[30]。冻融循环与干湿的交替作用使岩体的风化更加迅速。而据波密气象站资料,在易贡滑坡发生前的时间段内,日温差较大,冻融循环加剧,裂隙进一步发育。受温度升高影响,冰川融水进入裂缝后使孔隙水压力升高。在岩石剪应力超过材料的剪切强度后,整个岩体发生了崩塌[28]

    • 扎木弄沟沟头处的危岩体崩塌是易贡滑坡灾害链中的第一步,也是易贡特大滑坡发生的直接原因。危岩体从高处崩落的巨大冲击力推动了沟谷内堆积物形成巨型滑坡。对于崩塌物源区域危岩体的监测分析是易贡滑坡监测的重点。由于危岩体所处的扎木弄沟谷源区海拔高程为4300~5500m,高差达1200m,坡度约40°,并常年被冰雪覆盖,监测难度较大。为进一步调查物源区形变情况,本文使用光学遥感解译与InSAR定量监测方法对易贡滑坡物源区进行分析。

      图 11为易贡滑坡物源区域1987-01-17、1998-11-15、2000-01-05、2000-05-12、2001-12-01、2020-02-29共6景Landsat系列影像,通过多时相对比分析物源区的演化过程。太阳位置变化造成的阴影对图 11(a)11(b)的对比分析造成了一定影响,但通过对节理的解译发现,1987—1998年崩塌物源危岩体没有明显变化,整体呈现相同的纹理与形态特征。而对比1998-11(见图 11(b))与2000-01(见图 11(c))影像,可见区域已有部分冰层与岩体崩落,此时,整个岩体就开始趋于失稳的状态。2000-04物源区域岩体受各方面因素影响,整体失稳发生崩塌,导致了易贡滑坡的发生。图 11(d)中展示了2000-05滑坡发生后,崩塌物源区的状况,可见面积约为0.69km2的岩体消失,露出崩塌体后部的基岩,新出露的岩体外壁平整,下部有明显的剐蹭痕迹。

      图  11  多时相崩塌物源区光学遥感影像

      Figure 11.  Multi-temporal Optical Remote Sensing Images of Collapse Source Zone

      图 11(e)所示,到2001-12,滑坡发生约1.5 a后,崩塌物源区外壁表面部分区域有冰雪覆盖,区域逐步恢复到长期受冰雪覆盖的状态,风化作用加剧,加速了岩石结构破坏,冰雪覆盖的恢复增加了使用InSAR技术对危岩体进行监测的难度。另外,对比2000-05影像(见图 11(d))与2001-12影像(见图 11(e)),物源区南侧黄色方框所示位置也发生了局部的岩崩,推测其受易贡滑坡造成的巨大震动以及北侧岩体整体崩落后应力结构变化的影响发生失稳,并在2001-12前发生了崩落。通过对比图 11(e)图 11(f)可见,在2001-12之后的时间内,岩体表面恢复为完全被冰雪覆盖的状态,对岩体纹理的解译显示物源区内岩体多年间未见明显变化,岩体表面较为光滑,纹理不明显,从形态上较为稳定。

      易贡滑坡物源区与InSAR技术探测到的1号形变体位置高度对应。在探测到的形变体中,其方量及年形变速率最大,长度约1 520 m,宽度约790 m。图 6(b)所示为该形变体升轨ALOS/PALSAR-2影像年平均形变速率图。由于该区积雪及冰川覆盖,探测到的有效监测点较为稀疏,从有效监测点中可以得到最大年形变速率约为-50 mm/a。如图 1所示,1号形变体上提取的特征点在3 a时间里升轨雷达视线向累积形变达到-166 mm,并在2019-08-15观测到明显的形变加速,这也可能与附近在2019年8月11日至20日密集发生的11次地震有关。

      总体来说,易贡滑坡物源区地处高位,长期受冰雪覆盖、地震、冻融循环、干湿循环等影响,表现出岩石风化破碎,力学性质下降;降雨、融水或地震直接导致岩体崩塌;出露岩体被冰雪覆盖,风化加剧的循环过程。目前岩体表面较为光滑,未见明显裂隙,形态长期保持稳定,但受获取的光学影像分辨率与摄影角度的限制,危岩体后缘裂缝的发育状况仍不清楚。目前,在该区域InSAR监测到沿雷达视线向约-50 mm/a的明显变形,如果该区域持续变形将存在重大风险。

    • 本文通过长时序光学遥感影像解译与时序InSAR技术对易贡滑坡开展了长期形态演化分析与近期地表形变监测,得到如下结论:

      1)对易贡滑坡滑前30 a与滑后20 a影像对比分析发现,易贡滑坡的演化过程为:区域构造作用、冻融循环、干湿循环等导致的强烈风化使扎木弄沟沟头形成危岩体,沟内堆积大量碎屑物质;在地震、降水、冰川融水的直接作用下,危岩体崩塌,推动沟内碎屑物质形成巨型滑坡;滑后沟源区域冰雪恢复,风化作用再次改造地貌。

      2)InSAR结果显示,研究区整体处于稳定状态,探测到6个形变体均位于易贡滑坡影响范围之内。其中2~6号位于扎木弄沟沟内侧壁之上,从规模、高度与方向3个方面分析其不易产生严重的滑坡灾害。

      3)InSAR探测到的1号形变体与易贡滑坡物源区崩落后的出露区域高度吻合,其形变达到沿雷达视线向-50 mm/a,从规模、高度和形变角度分析,其具有较高的危险性,易产生严重的滑坡灾害。

      下一步应持续关注易贡滑坡区特别是物源区的变化,引入高分辨率光学遥感影像,对滑坡后缘裂缝情况进行详细调查,继续开展InSAR时序形变监测。此外持续关注该区域地震、降水与气温的异常变化情况,及时预警区域环境剧烈变化导致的岩体失稳灾害。

参考文献 (30)

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