【摘 要】
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我国作为一个地质灾害频发的国家,发生地域较广、频率较高、种类较多和损失较大是目前地质灾害发生的几个显著特征。国务院在关于加强地质灾害防治工作的决定中,也提出了“到2020年要全面建成地质灾害调查评价体系、监测预警体系、防治体系和应急体系”的地质灾害防治目标。本文以四川茂县及其毗邻地区的Sentinel-1A升降轨数据为基础,基于SBAS-InSAR技术获取了茂县地区2017年的地表变形数据,开展了
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我国作为一个地质灾害频发的国家,发生地域较广、频率较高、种类较多和损失较大是目前地质灾害发生的几个显著特征。国务院在关于加强地质灾害防治工作的决定中,也提出了“到2020年要全面建成地质灾害调查评价体系、监测预警体系、防治体系和应急体系”的地质灾害防治目标。本文以四川茂县及其毗邻地区的Sentinel-1A升降轨数据为基础,基于SBAS-InSAR技术获取了茂县地区2017年的地表变形数据,开展了地表形变特征分析和潜在滑坡识别的研究工作。在获取实验区形变特征和识别出潜在灾害点基础上,利用Unity 3D软件平台进行虚拟仿真环境的搭建,结合虚拟现实技术,研究开发了可在PC端和移动端对监测区域的实时三维显示系统。具体成果包括:（1）以D-InSAR技术提取的沉陷数据为基础,对茂县沉降监测结果进行定量分析,得到了研究区在2017年3月初至2017年12月末该时间段地表沉降情况,通过提取地表沉陷值,结合地理坐标,得到了地面沉降时空演化规律,最终建立了时间序列三维沉降模型;（2）基于茂县及其邻近区域2017年Sentinel-1A升降轨数据,利用SBAS-InSAR技术获取了区域地表变形数据,分析了其空间垂直形变特征。研究结果显示,2017年该地区累积形变量地表形变以沉降为主,沉降较为严重的区域主要出现在东北部的太平乡和青片羌族自治乡,南部次之,西北地区相对而言有轻微抬升。沉降以区域性大规模的形势发展,已形成了集中连片区域沉降状态;（3）利用小波分析方法,对SAR技术获取的不同期次的DEM进行滤波和差分处理,从而获得大尺度区域实际沉降范围的数据处理结果。实现方式如下:选取实验区2017年初和年末的8景SAR数据,经过预处理形成4景DEM数据源,再对前期升降轨数据和末期升降轨数据采用小波分析技术对低频部分求均值,高频系数采用像素点绝对值大者作为目标小波系数的方式分别生成两景融合的DEM,最后把融合后与融合前的数据进行差分处理,得到大尺度范围内的沉降变形区域。通过随机选取样本点验证,表明了该方法在失相干区域可以提取出与实际相符的变形范围;（4）在利用上述（1）～（3）技术和方法完成实验区滑坡和灾害隐患点识别后,结合地理位置信息以及高空间分辨率遥感影像,确定隐患点的真实分布位置。基于Unity 3D,结合VR和AR技术,进行地质灾害隐患点三维建模和虚拟仿真环境的搭建,最终研究开发出了灾害区域的用户端实时三维虚拟可视化系统;（5）对茂县及其邻近地区的地质灾害形成的原因进行了分析和研究。研究结果表明:滑坡成因的主要因素跟滑坡所处的地层地貌、海拔、坡向、历史地震、以及水量是否丰沛等众多因素有关,降雨量虽与滑坡形变有短暂滞后型,但呈现正相关关系。
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