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基于InSAR技术在滑坡灾害中应用的研究进展发布时间：2022-10-13T03:00:51.426Z 来源：《当代电力文化》2022年6月11期作者：张庭瑜1,2，申江龙1,2[导读] InSAR技术作为重要的对地观测技术之一，已在城市、矿山、地质灾害等地表形变监测领域得到广泛应用与探索，张庭瑜1,2，申江龙1,2(1.陕西地建土地工程技术研究院有限责任公司，陕西西安7100752.陕西省土地工程建设集团有限责任公司，陕西西安710075)摘要：InSAR技术作为重要的对地观测技术之一，已在城市、矿山、地质灾害等地表形变监测领域得到广泛应用与探索，特别是在滑坡灾害形变监测中具有很强的实用性。
为全面、准确及深入认识和梳理InSAR技术在滑坡灾害应用中的前沿科学问题、局限性、面临挑战及未来发展趋势，以期更好地服务于滑坡灾害的防治与监测。
以InSAR技术滑坡灾害应用研究为主要脉络，系统阐述其研究进展：以滑坡监测中应用的主要InSAR方法概述为切入点，系统梳理了各类主要方法的适用范围、优缺点及内在联系；基于早期识别探测、不同量级形变监测、活动模式与三维信息获取、形变与诱因耦合4个视角，深入探析InSAR技术在滑坡应用中的最新进展、趋势及目前应用中存在的关键问题与挑战；从数据处理、与其他新型技术融合对未来InSAR在滑坡应用研究进行总结和展望。
关键词：InSAR技术，山体滑坡，地质灾害，研究进展引言滑坡是经地质构造、降雨等内外因素共同作用而触发的复杂地质演化过程。
频发、广泛分布的滑坡及其链式灾害，严重影响区域水能资源开发、新型城镇化建设、铁路公路交通干线等国家重大工程建造与运营，是人类生产生活永续发展的重大威胁。
受全球气候变化、快速工业化与城镇化的扰动，冰川融化、强降雨等因素诱发的滑坡灾害不断增加，2017年—2019年许强、张勤团队在贵州兴义、甘肃黑方台数次成功的滑坡预警案例表明，有关滑坡灾害的研究正从灾后观测分析向实时监测、灾前风险预警逐步转型，进而将防灾关口前移。
第 22卷第 11期2023年 11月Vol.22 No.11Nov.2023软件导刊Software Guide基于改进切线角实时算法的滑坡监测预警贾丁1，2，陈小红1，2，周永贵1，2（1.航天宏图信息技术股份有限公司，北京 100089；2.自然资源部地质灾害智能监测与风险预警工程技术创新中心，北京 100081）摘要：全球卫星导航系统（GNSS）在地质灾害监测预警领域应用广泛，由其位移—时间曲线计算得到的改进切线角是滑坡监测预警模型中的重要判据。
现有的改进切线角计算方法计算结果波动性大，匀速变形阶段速度选取随机性强，导致计算准确性和时效性较低。
鉴于此，实现了一种改进的切线角算法，采用拉格朗日插值微分的五点法可将计算准确度提升77.33%。
同时，通过匀速阶段判识方法和设置速度更新条件，实现了切线角的动态实时计算，为滑坡监测预警提供实时、动态判据，提高了滑坡监测预警实用性。
关键词：GNSS；切线角；位移—时间曲线；滑坡；监测预警DOI：10.11907/rjdk.231778开放科学（资源服务）标识码（OSID）：中图分类号：TP399；P642.2 文献标识码：A文章编号：1672-7800（2023）011-0035-07Landslide Monitoring and Warning Based on Improved Tangent AngleReal-time AlgorithmJIA Ding1，2， CHEN Xiaohong1，2， ZHOU Yonggui1，2（1.PIESAT Information Technology Co.， Ltd， Beijing 100089，China；2.Geological Disaster Intelligent Monitoring and Risk Early Warning Engineering Technology Innovation Center of the Ministry of Natural Resources，Beiijng 100081，China）Abstract：GNSS （Global Navigation Satellite System） is widely used in the field of geological disaster monitoring and warning. The improved tangent angle calculated from its displacement time curve is an important criterion in landslide monitoring and warning models. The existing im‑proved tangent angle calculation methods have high fluctuation in the calculation results， and the selection of velocity during the uniform defor‑mation stage has strong randomness， resulting in low calculation accuracy and timeliness. This article implements an improved tangent angle algorithm，which uses the five point method of Lagrange interpolation differentiation to improve computational accuracy，increasing by 77.33%. And through the uniform speed stage identification method and setting speed update conditions， the dynamic real-time calculation of tangent angle is achieved， providing real-time and dynamic criteria for landslide monitoring and warning， and improving the practicality of landslide monitoring and warning.Key Words：GNSS； tangent angle； displacement-time curve； landslide； monitoring and early warning0 引言我国地质灾害频发，滑坡作为我国最主要的地质灾害类型之一，严重威胁人民生命财产安全。
滑坡时间预测预报研究进展一、概述滑坡作为一种常见的自然灾害，其发生往往伴随着巨大的经济损失和人员伤亡。
滑坡时间预测预报研究一直是地质工程和防灾减灾领域的重要研究内容。
近年来，随着科技的不断进步和大数据时代的到来，滑坡时间预测预报技术取得了显著的进展。
滑坡时间预测预报研究旨在通过分析和处理滑坡相关的地质、气象、水文等多源数据，揭示滑坡发生的机理和规律，进而实现对滑坡发生时间的精准预测。
这对于提前预警、制定防灾减灾措施以及保障人民生命财产安全具有重要意义。
目前，滑坡时间预测预报研究已经涵盖了多个方面，包括滑坡监测技术的创新、预测模型的构建与优化、多源数据融合技术的应用等。
在滑坡监测方面，无人机、遥感、GIS等现代技术手段的应用使得滑坡监测更加高效和精准在预测模型方面，机器学习、深度学习等人工智能技术的引入为滑坡时间预测提供了新的方法和思路在多源数据融合方面，通过对不同来源的数据进行整合和分析，可以更加全面地了解滑坡发生的背景和条件。
滑坡时间预测预报研究仍面临着诸多挑战。
滑坡发生的机理十分复杂，涉及到地质、气象、水文等多个因素，这些因素之间的相互作用和影响关系难以完全揭示。
滑坡数据的获取和处理也是一个难题，由于滑坡事件的偶发性和不确定性，很难获取到完整、连续的滑坡数据。
预测模型的泛化能力和精度也是亟待解决的问题。
针对这些挑战，未来的滑坡时间预测预报研究需要进一步加强基础理论的研究，深入探讨滑坡发生的机理和规律同时，需要充分利用现代技术手段，提高滑坡监测和数据处理的能力还需要加强国际合作与交流，共同推动滑坡时间预测预报技术的发展和应用。
滑坡时间预测预报研究是一项具有重要意义和挑战性的工作。
随着科技的不断进步和研究的深入，相信未来我们能够实现对滑坡发生时间的更加精准预测，为防灾减灾和保障人民生命财产安全作出更大的贡献。
1. 滑坡灾害的定义与危害滑坡是指斜坡上的岩土体受河流冲刷、地下水活动、地震及人工切坡等因素影响，在重力作用下，沿着一定的软弱面或软弱带，整体地或分散地顺坡向下滑动的自然现象。
收稿日期:1999-12-07基金项目:国家自然科学基金(项目号:49702038)、地质灾害防治与地质环境保护国家专业实验室开放基金联合资助作者简介:许强(1968-),男(汉族),博士,副教授,地质工程专业,出版专著3部(与人合著),发表论文近40篇。
联系电话:028-*******,E _mail :xq @cdit .edu .cn地质灾害发生时间和空间的预测预报许 强, 黄润秋, 向喜琼(地质灾害防治与地质环境保护国家专业实验室, 四川成都 610059)摘 要:运用非线性科学的理论和方法,提出了一整套地质灾害预测预报的理论和方法,包括探索地质灾害发生前兆的加卸载响应比方法、地质灾害发生时间预测的协同学模型以及地质灾害区域预测评价的神经网络方法,并建立了基于GIS 的地质灾害区域评价系统。
同时,通过对向家坝水电站库区的崩滑地质灾害的统计分析,提出了地质灾害发生规模与发生频率间的幂律规则。
关键词:地质灾害;预测预报;区域评价;地理信息系统;幂律规则中图分类号:P62 文献标识码:A研究地质灾害,其中一个最重要的内容便是对可能发生地质灾害的时间及可能失稳破坏的空间范围进行预测预报,这也是目前地质灾害研究的一个热点。
对于地质灾害发生时间和空间的预测预报,目前国内外已提出了很多行之有效的模型和方法,但这些方法的理论基础大多是常规的数理统计分析[1,2]的分析知道,常规统计方法处理数据的能力是有限的,并且往往还要受到很多条件的制约。
因此,大多数情况下上述模型的预测结果并不是太理想。
本文在前人工作的基础上,利用非线性科学的基本理论,首先对地质灾害发生的前兆进行探索,然后提出了几种地质灾害发生的时空预测预报的新理论和新方法。
1 用加卸载响应比理论探索斜坡失稳前兆地震、滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害,都属于非线性系统的失稳,非线性系统失稳前都要向人类“展图1 非线性系统的响应与广义荷载间的关系(引自[3])Fig .1 Relationship between response and g eneralizedloads of nonli near systems 示”出大量的异常信息――失稳前兆。
基于主控因子分析与GM-IAGA-WNN联合模型的平推式滑坡位移预测研究——以垮梁子滑坡为例黄健;李桥;巨能攀;许强;王昌明【摘要】滑坡位移预测模型是滑坡预警系统建立的核心,而模型可靠性与精确性关键在于主控因子的选取与基础理论模型的构建.学者们通过大量滑坡实例研究,已取得了诸多成果,但是由于滑坡位移变化具有强烈的个性特征及趋势发展的不确定性问题,在多因子联合作用下的位移预测模型尚有不足之处.本文以西南地区普遍存在的平推式滑坡——垮梁子滑坡为研究对象,结合前人已有的研究成果,综合考虑坡体内外各项影响因子,利用灰色关联度与相关性分析对坡体变形主控因子进行优化筛选.以此为基础,提出一种基于GM(1,1)灰色模型与改进型自适应遗传算法(IAGA)进行优化的小波神经网络(WNN)联合预测模型构建方案.通过对垮梁子滑坡历时5年的监测数据挖掘分析,得知滑坡变形受累计降雨、渗压、地下水位及土体含水率影响显著,预测结果与实际监测比较吻合.相较于传统BP神经网络模型、小波神经网络模型和未优化遗传算法-小波神经网络联合模型,该联合模型具有更好的稳定性与精度优势,在滑坡预警预报研究中具有良好的应用前景.【期刊名称】《工程地质学报》【年(卷),期】2019(027)004【总页数】11页(P862-872)【关键词】滑坡;位移预测;主控因子;遗传算法;小波变换;神经网络【作者】黄健;李桥;巨能攀;许强;王昌明【作者单位】地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室(成都理工大学) 成都610059;成都理工大学环境与土木工程学院成都 610059;地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室(成都理工大学) 成都 610059;地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室(成都理工大学) 成都 610059;成都理工大学环境与土木工程学院成都 610059;地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室(成都理工大学) 成都 610059;成都理工大学环境与土木工程学院成都 610059;地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室(成都理工大学) 成都 610059【正文语种】中文【中图分类】P642.220 引言平推式滑坡是广泛分布在我国西南部三峡库区、川东和川北红层地区的一种特殊结构形式的滑坡(张倬元等， 2016)。
Journal of Engineering Geology工程地质学报1004－9665/2012/20（2）-0145-07滑坡的变形破坏行为与内在机理*许强（成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室成都610059）摘要自20世纪60年代日本学者斋藤借助于蠕变试验成果进行滑坡预测预报以来，人们就一直不停地对斜坡变形破坏行为和滑坡预报方法进行研究和探索，先后提出了数十种滑坡预测预报模型和方法。
随着滑坡变形监测实例的不断增多，其变形监测资料越来越丰富，各式各样的变形－时间曲线相继产生。
斜坡变形－时间曲线的类型、特征以及形成这些变形－时间曲线的力学条件等诸多问题都是滑坡预警预报必须查明的最基本科学问题。
本文通过对各类滑坡变形破坏行为和变形－时间曲线的分析总结，结合岩土体流变试验成果，根据斜坡变形－时间曲线特征，将滑坡分为稳定型、渐变型、突发型3类，并给出了产生这3类变形行为的力学条件。
同时，从细观力学的角度分析认为，斜坡产生宏观变形破坏行为的主要原因是岩土体细观尺度颗粒的“流动”和“微破裂”，但在不同岩性组成的斜坡和同一斜坡的不同变形阶段，“流动”和“微破裂”将分别发挥不同的作用。
关键词滑坡变形－时间曲线流变细观力学内在机理中图分类号：P642．22文献标识码：ATHEORETICAL STUDIES ON PREDICTION OF LANDSLIDES USING SLOPE DEFORMATION PROCESS DATAXU Qiang（State key Laboratory of Geohazard Prevention and Geoenvironment Protection，Chengdu University of Technology，Chengdu610059）Abstract Research on slope deformation and failure process and landslide prediction method has been undertaken freqeuently since Saito developed the landslide prediction and forecasting method with help of creep test in1960s．Dozens of models and methods for landslide prediction and forecasting have been put forward．With the increasing monitoring work on slope deformation and increasing available data，many kinds of displacement-time curves have been proposed．Many problems such as the types and features of slope displacement-time curves and the mechanic conditions forming the curves must be regarded as the most basic scientific problems．Theyhave to be answered and solved when landslide early warning and prediction are being carried out．This paper summarizes the landslide de-formation and failure mechanisms and their corresponding displacement-time curves．With the aid of rheological test，three types of landslide deformation and failure processes are proposed．They are thehe steady type，the grad-ual change type and the sudden failure type．Their corresponding mechanic conditions are also studied．In the view of micromechanics，the macro deformation and failure of a slope are mainly attributed to the flow and micro rupture of rock and soil in microscopic scale．The flow and micro rupture can play different roles in slopes with different li-thology or in different deformation phases of a slope．Key words landslide，displacement-time curve，rheology，micromechanics，failure mechanism*收稿日期：2012－01－30；收到修改稿日期：2012－03－14．基金项目：教育部创新团队发展计划（IRT0812），教育部高等学校科技创新工程重大项目培育资金项目（708079）．作者简介：许强，主要从事地质灾害预测评价及防治处理方面的教学与研究工作．Email：xuqiang_68@126．com1引言自20世纪60年代日本学者斋藤借助于蠕变试验成果来探索斜坡岩土体的变形破坏行为及预测预报方法［1 3］以来，人们就一直不停地对此问题进行研究和探索，先后提出了数十种滑坡预测预报模型和方法［4］。
突发型黄土滑坡的临界水位研究——以甘肃黑方台黄土滑坡为例许强; 亓星; 修德皓; 赵宽耀【期刊名称】《《水利学报》》【年(卷),期】2019(050)003【总页数】8页(P315-322)【关键词】黑方台; 突发型黄土滑坡; 地下水位; 三轴试验; 水位判识【作者】许强; 亓星; 修德皓; 赵宽耀【作者单位】成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室四川成都610059; 四川轻化工大学土木工程学院四川自贡643000【正文语种】中文【中图分类】P641.21 研究背景我国黄土分布面积达44万km2，尤其是黄河中游地区，厚层黄土连续覆盖面积达27.3万km2［1］。
黄土特有的水敏性和结构性决定了水是黄土破坏的重要诱发因素，其液化、流态化、蠕动破坏模式均受水影响［2-4］。
位于黄土地区的甘肃省永靖县黑方台由于常年农业灌溉成为黄土滑坡频发地区，也成为了学者研究的重点关注区域［5-7］。
对于黑方台黄土滑坡的成因机理，大量学者认为地下水产生的孔隙水压力是使滑坡变形破坏的主要原因。
一些学者采用三轴试验研究了孔隙水压力增长过程中黑方台黄土的破坏过程，证实了黑方台黄土在饱水条件下具有应变软化和液化特性［2，8］，滑坡的变形破坏是由于饱水黄土的液化产生［9］；也有学者通过物理模拟或离心机模型发现了滑坡失稳时饱水黄土中的孔压突增现象［10-13］。
在黑方台黄土滑坡调查中发现，地形条件相似情况下，同样底部饱水的黄土，经常产生滑坡的区域却总是在水位较高的台塬东侧。
有学者认为这与地下水引起的饱水黄土“浸润带”比例有关［14］；也有学者认为是上覆土层厚度差异的影响［15］，由此有学者研究了黄土的入渗规律和增湿变形特征［16-17］。
由于地下水位对黄土滑坡稳定有决定性的影响，水位上升到一定限度后滑坡开始频繁发生，而基于黑方台塬边相似的地形地质条件，可以针对其现象分析引起滑坡变形破坏的水位高度临界值，从而将复杂的破坏机理研究简化为直观的水位变化监测，以此研究这类滑坡的临界水位。
滑坡时空演化规律及预警预报研究一、本文概述《滑坡时空演化规律及预警预报研究》一文旨在深入探究滑坡现象的时空演化规律，并在此基础上构建有效的预警预报体系。
滑坡作为一种常见的自然灾害，其发生往往伴随着巨大的破坏和人员伤亡，因此对其演化规律的研究以及预警预报体系的建立具有重大的现实意义和理论价值。
本文首先综述了滑坡灾害的研究背景和意义，明确了研究目标和内容。
随后，通过综合分析国内外滑坡时空演化规律的研究成果，揭示了滑坡灾害发生和发展的内在机制。
在此基础上，结合现代遥感、GIS和数值模拟等技术手段，本文深入探讨了滑坡时空演化规律的定量描述和预测方法。
本文提出了滑坡预警预报系统的构建框架和实施策略，为滑坡灾害的防控提供了科学依据和技术支持。
二、滑坡时空演化规律滑坡作为一种常见的自然灾害，其发生和发展往往伴随着复杂的时空演化过程。
深入研究和理解滑坡的时空演化规律，对于滑坡预警预报和灾害防治具有重要的理论和实践意义。
从时间演化角度来看，滑坡的发生通常经历了孕育、发展和触发三个阶段。
在孕育阶段，滑坡体内部的结构和应力状态逐渐发生变化，这一过程往往难以察觉。
随着时间的推移，滑坡体内部的应力积累到一定程度，开始出现微小的变形和位移，进入发展阶段。
在这一阶段，滑坡体的变形逐渐明显，可以通过地表位移监测等手段进行观测和识别。
最终，在触发阶段，由于外部因素的干扰（如降雨、地震等），滑坡体内部的应力平衡被打破，导致滑坡的发生。
从空间演化角度来看，滑坡的发生和发展也呈现出一定的规律。
一般来说，滑坡体在空间上可以分为滑坡源区、滑动区和堆积区三个部分。
滑坡源区是滑坡发生的起点，通常位于斜坡的上部，这里的地形地貌和地质结构对滑坡的发生具有重要影响。
滑动区是滑坡体在滑动过程中经过的区域，这里的地表位移和变形最为明显。
堆积区则是滑坡体最终停止运动的地方，通常位于斜坡的下部或河谷地带。
为了更深入地研究滑坡的时空演化规律，需要采用多种手段和方法进行综合分析。
