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二零一七年七月二日

中大太空所利用卫星影像协助分析四川省茂县滑坡事故和隐患排查



香港中文大学(中大)太空与地球信息科学研究所(太空所)所长林珲教授领导的合成孔径雷达干涉技术(InSAR)团队,在6月24日四川省茂县叠溪镇新磨村发生山体高位滑坡后,立即取得该地区在滑坡发生前的卫星影像,并通过对欧洲太空总署Sentinel-1卫星从2014年10月到2017年6月资料的分析,发现该山体的顶部早于滑坡前一段时间,已经出现了定向移动。此外,山体表面明显会随著季节变化而变形,很可能由当地冰雪覆盖的季节性变化导致。该分析结果得到了滑坡专家、中国科学院崔鹏院士的认可,与他们实地考察获取的信息相符,认为该技术可用作滑坡隐患排查。目前四川省正部署滑坡隐患排查,太空所计划联同中国科学院成都山地灾害与环境研究所使用InSAR等多种高新科技,协助排查工作。

据崔鹏院士团队分析,滑坡山体近顶部的裂缝早在2003年的影像上已出现,相信是1933年叠溪镇7.5级地震或1976年松潘小河7.2级地震,拉裂和剪断原有结构面而形成的,其中叠溪地震引起的可能性比较大。加上茂县近期降雨频繁,雨水渗入岩体裂缝,在裂缝中形成水头,并在是次滑动岩体底部的结构面上形成扬压力,导致结构面强度下降,最终使得岩体在重力作用下突破最后的阻滑段而快速下滑,数十户超过一百名村民被掩埋。

InSAR技术利用不同时刻获取的SAR卫星影像,提取地面沉降和基础设施形变信息。该技术类似医学上的电脑断层扫描 (CT)技术,可以对城市基础设施、自然灾害隐患等进行大范围扫描。是次数据分析是利用太空所和洪都天顺公司合作研发的Skysense软体完成,该技术提取形变的精确度达到厘米级至毫米级,可以结合地面排查手段提前识别楼房倒塌、地陷、滑坡等地质灾害隐患点,为灾害预警提供基础资料。

平均变形速度图1:茂县发生山体滑坡前的Sentinel-1卫星图像显示该地区顶部已经出现了定向移动,除此之外还有季节性变形,很有可能是冰雪季节性覆盖导致。(红色点表示滑动,绿色点表示稳定,曲线表示变形随时间变化规律)
平均变形速度图1:茂县发生山体滑坡前的Sentinel-1卫星图像显示该地区顶部已经出现了定向移动,除此之外还有季节性变形,很有可能是冰雪季节性覆盖导致。(红色点表示滑动,绿色点表示稳定,曲线表示变形随时间变化规律)

平均变形速度图2:距离茂县滑坡区五公里处(红色圆圈区域)发现有明显位移现象,预示潜在灾害危险,待详细排查。
平均变形速度图2:距离茂县滑坡区五公里处(红色圆圈区域)发现有明显位移现象,预示潜在灾害危险,待详细排查。