[发明专利]一种基于地面沉降信息的黄土滑坡早期识别方法

说明书

本发明涉及黄土滑坡识别技术领域，公开了一种基于地面沉降信息的黄土滑坡早期识别方法，包括以下步骤：S1、结合沉降信息与地下水信息，获取沉降中心地下水流场的下游与塬边交界的区域，该区域为A；S2、根据研究区域的DEM生成坡度图；单个滑坡的坡度要求是30°‑50°，在区域A中满足这些条件的区域为B；S3、获取研究区域的遥感影像，识别黄土塬边与地下水的渗出点；把区域B中有地下水渗出的区域叫做C，这样C区域就是最后识别出来的滑坡区域，这种方法，对InSAR识别滑坡、光学遥感影像识别滑坡、DEM识别滑坡三种方法取长补短，揭示了其内在联系，提高了黄土滑坡识别的准确率。

技术领域

本发明涉及黄土滑坡识别技术领域，特别涉及一种基于地面沉降信息的黄土滑坡早期识别方法。

背景技术

随着经济和人口的飞速发展，黄土地区地质环境愈加脆弱、气候和生态不断恶化、人类活动更加频繁以及大面积农田漫灌，致使黄土地面沉降、地裂缝、崩塌、滑坡、泥流等地质灾害频发。这些灾害互为因果、同源演变，形成一条复杂的灾害链，从而造成群死群伤、严重的经济损失并危及重大工程。据不完全统计，黄土高原区域频繁发生重大灾害，包括崩塌49000个、滑坡31000多个、泥石流4500多条、地面沉降1500处及地裂缝1300多条。在这些频繁发生的地质灾害中，黄土滑坡分布广泛且集中，突发性很强，破坏力最为严重。进行黄土滑坡的早期识别尤为重要。

现在进行黄土滑坡的早期识别主要是基于常规野外图幅调查或者常规工程勘察，这些方法主要依赖于专业人员的经验，不仅耗时费力，覆盖面有限，还需要投入大量的人力资源。而光学遥感解译技术识别滑坡，尽管其覆盖范围大，且可以通过人机交互进行识别滑坡。但是，常规的光学遥感调查往往只能提供半定量滑坡识别成果，存在漏判、错判现象，自动化程度低，且多数是针对滑坡之后的定位，难以对潜在的滑坡进行早期识别，导致很多灾害难以得到有效的防治。而SAR影像不仅含有强度信息，还包含相位信息，InSAR技术可以获取厘米级甚至毫米级的地表形变，从而提高滑坡识别与监测的可靠性与正确率。但是它只能获取一维形变而且存在阴影、顶底倒置和透视缩短等现象，因此也会存在对滑坡的漏判、错判现象。特别是对于空间尺度较小的黄土滑坡，基于InSAR形变直接进行识别往往不成功。

目前已有的黄土滑坡早期识别技术存在费时费力、造价昂贵，覆盖范围有限。错判漏判严重、自动化程度低、只能针对灾害发生后的区域进行定位，无法满足实际需求。本文提出的方法是一种滑坡的间接识别方法，通过InSAR技术监测滑坡一定范围内的地面沉降，基于黄土滑坡诱发的因素，建立地面沉降-地形-地下水-滑坡四者联动识别法。该方法结合了地下水、DEM与光学遥感影像，设置了多个约束条件，自动化强、覆盖范围广、可靠性高，经试验可以大大提高黄土滑坡识别的成功率。

发明内容

本发明提供一种基于地面沉降信息的黄土滑坡早期识别方法，可以解决现有技术中的上述问题。

本发明提供了一种基于地面沉降信息的黄土滑坡早期识别方法，包括以下步骤：

S1、结合沉降信息与地下水信息，获取沉降中心地下水流场的下游与塬边交界的区域；

首先获取覆盖研究区域高分辨率的SAR(合成孔径雷达，简称SAR)影像与DEM(数字高程模型模型，Digital Elevation Model，简称DEM)，然后采用时序InSAR(合成孔径雷达干涉，Synthetic Aperture Radar Interferometry，简称InSAR)技术对这些影像处理，获取目标区域的形变速率图，得到形变速率图后再结合研究区域的地形图识别出该区域的地面沉降中心；

地下水位的变化是识别滑坡的第一个条件，获取目标区域的地下水资料，得到该区域的地下水流场，进而绘制出地下水位等值线图，根据地下水位等值线图寻找地面沉降中心地下水流场下游与塬边交界的区域，该区域就为A；

S2、根据研究区域的DEM生成坡度图；