一种针对滑坡的InSAR形变监测结果解释方法技术

本发明专利技术公开了一种针对滑坡的InSAR形变监测结果解释方法，包括：利用光学遥感影像圈定滑坡体的初始边界，结合InSAR形变速率监测结果对边界进行修正，综合得到滑坡体的边界范围；在边界范围内，应用InSAR形变速率结果对滑坡体形变程度进行区域分级划分；基于数字高程数据和各期次形变量结果，得到滑坡体的空间演变规律；基于形变区域分级结果和空间演变规律信息，确定滑坡体重点监测点位。该方法可有效提取监测区域滑坡边界和滑坡灾害地表形变的演变规律等信息。通过对滑坡灾害的表观形变进行分级和空间演变规律进行分析，促进了传统InSAR形变监测技术在滑坡灾害评价工作中的应用，同时也为滑坡灾害演变规律分析提供了更加丰富的InSAR参考信息。丰富的InSAR参考信息。丰富的InSAR参考信息。

【技术实现步骤摘要】
一种针对滑坡的InSAR形变监测结果解释方法


[0001]本专利技术涉及滑坡形变监测
，特别涉及一种针对滑坡的InSAR形变监测结果解释方法。

技术介绍

[0002]滑坡是我国常见的一种地质灾害类型，对滑坡体进行形变监测对于滑坡灾害防治具有重要意义。InSAR技术具备大范围、高精度、无接触地开展地表形变监测的能力，对滑坡体进行监测是InSAR形变监测技术的一个重要应用领域。InSAR技术获取的结果是监测区域沿着卫星视线向的形变值，而滑坡灾害具有受地形因素影响较大的特殊性，地形因素直接影响着滑坡的发育、位能和滑移距离。利用InSAR技术对滑坡体进行监测分析时，除了对原始地表形变监测结果进行展示和论述外，还需要结合地形因素，针对滑坡体的地表形变规律进行分析。如此，才能更大限度的利用InSAR形变监测结果为滑坡灾害的防治提供更加全面准确的参考信息。
[0003]因此如何根据InSAR地表形变监测结果对滑坡灾害地表形变规律进行针对性解释是InSAR技术应用在地表形变监测领域的关键问题。同时受卫星轨道方向和传感器侧视成像角度的影响，InSAR观测结果中部分区域可能存在未形成有效观测的情况，影响对滑坡体边界的圈定。
[0004]因此，在现有滑坡地表形变监测技术的基础上，如何根据地形因素、卫星轨道方向、传感器侧视成像角度和InSAR地表形变监测结果，综合得出目标区域内滑坡灾害地表形变的演变规律，以对其进行有效防治，成为本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

[0005]鉴于上述问题，本专利技术提出了一种至少解决上述部分技术问题的针对滑坡的InSAR形变监测结果解释方法，该方法可有效提取监测区域滑坡边界和滑坡灾害地表形变的演变规律等信息。
[0006]本专利技术实施例提供一种针对滑坡的InSAR形变监测结果解释方法，包括如下步骤：S1、获取待解释滑坡区域预设监测周期内的InSAR地表形变监测结果；所述InSAR地表形变监测结果包括：InSAR形变速率结果和各期次形变量结果；所述预设监测周期包括多个监测期次；S2、获取覆盖所述待解释滑坡区域的光学影像数据和数字高程数据；根据所述光学影像数据，分析所述待解释滑坡区域内的典型地物、植被界限、特征地形和平面形态，圈定所述待解释滑坡区域中滑坡体的初始边界；并根据所述InSAR形变速率结果对所述初始边界进行修正，确定所述滑坡体的边界范围；S3、对所述InSAR形变速率结果进行统计和区段划分，在所述边界范围内对所述滑坡体进行形变分级区域划分，生成形变分区结果；S4、根据所述各期次形变量结果，结合所述数字高程数据中的地形信息，获取所述
滑坡体的空间演变规律；所述地形信息包括：坡度和坡向；S5、根据所述滑坡体的形变分区结果和空间演变规律，得到所述待解释滑坡区域内的重点监测点位信息。
[0007]进一步地，所述步骤S1还包括：采用地理编码的方式将所述InSAR地表形变监测结果转化为具有经纬度信息的结果并进行投影。
[0008]进一步地，所述步骤S2包括：S21、获取覆盖所述待解释滑坡区域的光学影像数据和数字高程数据；根据所述光学影像数据，分析所述待解释滑坡区域内的典型地物、植被界限、特征地形和平面形态，圈定所述待解释滑坡区域中滑坡体的初始边界；并对圈定的结果进行矢量化处理；S22、对矢量化后的初始边界图层进行投影转换，确保所述初始边界和所述InSAR形变速率结果的投影坐标系一致；S23、将相同坐标系下的所述InSAR形变速率结果和所述初始边界进行叠加，圈定所述初始边界外围预设临近区域的部分区域并形成矢量边界，确保所述部分区域和所述初始边界的投影坐标系一致；所述部分区域的InSAR形变速率绝对值大于预设数值；S24、将新圈定的矢量边界和所述初始边界进行合并，生成所述滑坡体的边界范围。
[0009]进一步地，所述步骤S3包括：S31、根据预设形变速率绝对值阈值，在所述边界范围内对所述滑坡体进行形变分级区域划分，得到不同形变区段对应的滑坡体区域；S32、对所述不同形变区段对应的滑坡体区域的边界进行矢量化处理，得到形变分级区域划分矢量图，生成形变分区结果。
[0010]进一步地，所述步骤S31包括：根据预设形变速率绝对值阈值K毫米/年和M毫米/年，分别以小于
‑
M毫米/年、
‑
M毫米/年至
‑
K毫米/年、
‑
K毫米/年至K毫米/年、K毫米/年至M毫米/年、大于M毫米/年为区间，在所述边界范围内对所述滑坡体进行形变分级区域划分，得到不同形变区段对应的滑坡体区域；其中，0<K<M。
[0011]进一步地，所述步骤S4包括：S41、根据所述数字高程数据，计算所述滑坡体的坡度值和坡向值；将所述坡向值根据预设规则转换为罗盘值；S42、根据所述形变分区结果，分别对所述坡度值和坡向值进行裁剪，得到不同形变分区内的坡度数据集和坡向数据集；S43、根据所述形变分区结果以及所述InSAR形变速率结果，分别计算每个所述形变分区内的InSAR形变速率平均值，并根据卫星成像角度和斜坡方向的几何关系，对所述InSAR形变速率平均值进行转换，得到所述滑坡体沿斜坡方向的形变速率；S44、根据每个所述形变分区的斜坡方向、斜坡方向形变速率量级、斜坡方向形变速率正负情况和各期次形变变化量，确定每个所述形变分区的滑动方向，以及各个所述形变分区之间的相对关系，得到所述滑坡体的空间演变规律。
[0012]进一步地，分别通过如下公式计算所述滑坡体的坡度值和坡向值：
上式中，slope表示坡度值；aspect表示坡向值；f
x
表示所述数字高程数据中的每个像元值在X方向的变化率；f
y
表示所述数字高程数据中的每个像元值在Y方向的变化率；atan表示求反正切值；atan2表示求方位角。
[0013]进一步地，通过如下公式对所述InSAR形变速率平均值进行转换：上式中，V
slope
表示所述滑坡体沿斜坡方向的形变速率；V
los
表示每个所述形变分区内的InSAR形变速率平均值；c表示斜坡方向和卫星视线方向夹角的余弦值。
[0014]本专利技术实施例提供的上述技术方案的有益效果至少包括：本专利技术实施例提供的一种针对滑坡的InSAR形变监测结果解释方法，包括：利用光学遥感影像圈定滑坡体的初始边界，结合InSAR形变速率监测结果对边界进行修正，综合得到滑坡体的边界范围；在边界范围内，应用InSAR形变速率结果对滑坡体形变程度进行区域分级划分；基于数字高程数据和各期次形变量结果，得到滑坡体的空间演变规律；基于形变区域分级结果和空间演变规律信息，确定滑坡体重点监测点位。该方法可有效提取监测区域滑坡边界和滑坡灾害地表形变的演变规律等信息。通过对滑坡灾害的表观形变进行分级和空间演变规律进行分析，促进了传统InSAR形变监测技术在滑坡灾害评价工作中的应用，同时也为滑坡灾害演变规律分析提供了更加丰富的InSAR参考信息。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种针对滑坡的InSAR形变监测结果解释方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、获取待解释滑坡区域预设监测周期内的InSAR地表形变监测结果；所述InSAR地表形变监测结果包括：InSAR形变速率结果和各期次形变量结果；所述预设监测周期包括多个监测期次；S2、获取覆盖所述待解释滑坡区域的光学影像数据和数字高程数据；根据所述光学影像数据，分析所述待解释滑坡区域内的典型地物、植被界限、特征地形和平面形态，圈定所述待解释滑坡区域中滑坡体的初始边界；并根据所述InSAR形变速率结果对所述初始边界进行修正，确定所述滑坡体的边界范围；S3、对所述InSAR形变速率结果进行统计和区段划分，在所述边界范围内对所述滑坡体进行形变分级区域划分，生成形变分区结果；S4、根据所述各期次形变量结果，结合所述数字高程数据中的地形信息，获取所述滑坡体的空间演变规律；所述地形信息包括：坡度和坡向；S5、根据所述滑坡体的形变分区结果和空间演变规律，得到所述待解释滑坡区域内的重点监测点位信息。2.如权利要求1所述的一种针对滑坡的InSAR形变监测结果解释方法，其特征在于，所述步骤S1还包括：采用地理编码的方式将所述InSAR地表形变监测结果转化为具有经纬度信息的结果并进行投影。3.如权利要求2所述的一种针对滑坡的InSAR形变监测结果解释方法，其特征在于，所述步骤S2包括：S21、获取覆盖所述待解释滑坡区域的光学影像数据和数字高程数据；根据所述光学影像数据，分析所述待解释滑坡区域内的典型地物、植被界限、特征地形和平面形态，圈定所述待解释滑坡区域中滑坡体的初始边界；并对圈定的结果进行矢量化处理；S22、对矢量化后的初始边界图层进行投影转换，确保所述初始边界和所述InSAR形变速率结果的投影坐标系一致；S23、将相同坐标系下的所述InSAR形变速率结果和所述初始边界进行叠加，圈定所述初始边界外围预设临近区域的部分区域并形成矢量边界，确保所述部分区域和所述初始边界的投影坐标系一致；所述部分区域的InSAR形变速率绝对值大于预设数值；S24、将新圈定的矢量边界和所述初始边界进行合并，生成所述滑坡体的边界范围。4.如权利要求1所述的一种针对滑坡的InSAR形变监测结果解释方法，其特征在于，所述步骤S3包括：S31、根据预设形变速率绝对值阈值，在所述边界范围内对所述滑坡体进行形变分级区域划分，得到不同形变区段对应的滑坡体区域；S32、对所述不同形变区段对应的滑坡体区域的边界进行矢量化处理，得到形变分级区域划...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚京川，郭继亮，简国辉，张敬雷，王佳琦，袁慕策，张勇，梁志广，胡在良，刘伯奇，邹友一，冯楠，郑佳怡，
申请(专利权)人：铁科检测有限公司中国铁道科学研究院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：