InSAR技术在贵州省地质灾害监测工作中的应用探讨

赵克江

（贵州省第一测绘院，贵州 贵阳 550025）

前言

我国幅员辽阔地大物博，在不同的地区地质结构存在着较大的差异，地质监测部门需要在工作的过程中，根据不同的地理条件，选择不同的监测方法获取地址动态的数据和变化趋势。InSAR技术在地质灾害监测工作中，能够起到积极的作用。在本研究中，以贵州地质灾害监测工作为研究重点，以贵州特殊的地理条件为研究目标，明确了InSAR技术在特殊变化的地形条件下，具有的技术性优势。

1 贵州省地理条件的特殊性

贵州省地处云贵高原，是中国西部的高原山地，贵州省境内地势西高东低，平均海拔在1100米左右。贵州高原山地居多，高原，山地，丘陵和盆地是贵州地貌的主要特点。贵州省境内山脉众多，重峦叠嶂，山高谷深，绵延纵横。贵州的河流也是长江和珠江两大水系的交错地带，河流具有的山区特性明显。贵州省属于特定的地理位置和复杂的地形地貌。在贵州省境内，岩溶分布非常广泛，构成了特殊的岩溶生态系统。贵州省的喀斯特地貌，是极具特点的地形条件。如果贵州省发生地质灾害，损害则是非常严重的。

2 InSAR技术的原理与优势

2.1 InSAR技术的原理

InSAR技术主要是指对雷达波的后向散射较强，并且在时序上较稳定的各种地物目标，如建筑物与构筑物的顶角、桥梁、栏杆、裸露的岩石等目标；InSAR（合成孔径雷达干涉测量）是指利用同一地区不同期次SAR数据中的相位信息进行干涉测量的技术[1]。基于InSAR技术，对K+1幅SAR单视复数影像，经配准、辐射定标、PS探测和干涉处理，并借助已知DEM进行差分干涉处理，得到K幅干涉和差分干涉图、H个PS点以及各PS点在各差分干涉图中的差分干涉相位集。在考虑地表形变、高程误差、大气影响及失相关的情况下，得到每个PS点在每幅差分干涉图上的差分干涉相位组成，其中，对形变速率增量和高程误差增量积分，可以得到每个PS点相对于主参考点的形变速率和高程误差[2]。

图1 InSAR技术原理

2.2 InSAR技术的主要优势

InSAR技术主要是利用雷达卫星进行干涉测量，InSAR技术无需地面监测站，使监测时空范围的设计更加自由和方便，避免了中间点的过渡，大大提高了监测的效率。InSAR技术可以主动发射微波，能够有效制定卫星数据获取计划，根据卫星的编程指令，向地面主动发射微波，并接受回波完成测量。InSAR技术观测点密度高，能够在有限的范围之内，达到高密度的分布观测点，使观测的目标变的连续性[3]。InSAR技术可以进行全天候观测，这是因为雷达卫星不受气候条件限制，可以实现风雨无阻的有效观测。特别是在特殊的地质灾害条件下，崩塌滑坡泥石流等条件，都可以进行全天候的观测。InSAR技术实现了全自动化观测过程，通过雷达卫星干涉测量进行了数据采集工作，卫星接收站和用户之间进行了数据化的连接，监测资料的精准度得到了明显的提高。

3 InSAR技术在贵州省地质灾害监测工作中的应用

3.1 在地震监测中的应用

对地质灾害实时监测主要的目标就是用于地质灾害稳定性的评价，以及灾害的防治等方面的应用。地质灾害监测的主要内容就是对地质灾害的演变信息诱发因素等进行监测，通过监测获取完整的连续较好的数据，以此来更好的预防地质灾害。InSAR技术在地震监测中的应用较早，在贵州省的地质灾害监测工作中，由于贵州省地形复杂，InSAR技术在实际推进中，进行了多次的模型设计[4]。通过InSAR监测技术，明确了地震形变的研究，在地面发生变化之后，雷达干涉图上就会有明显的变形信号，震前震后的干涉图纹有着明显的差异，通过InSAR技术的监测可以发现，地形位移之间的变化，在不同的时间间隔内，进行动态的监测，以此来判断地震造成的隆起形变。

3.2 在山体滑坡监测中的应用

贵州省高山纵横，在贵州省的地质灾害中，山体滑坡占据了主导。通过InSAR监测技术能够从整体上明确滑坡体运动场的能力，在一定的环境条件下，通过InSAR技术可以推算出滑坡体运动的速度。特别是在特殊的植被环境下，可以摒除植被覆盖的干扰，同时也能够避免大气影响而获得准确的分辨率。在数据处理的每一个环节，都可以实现高精度和可靠性。

4 结语

InSAR技术的应用，通过卫星数据的开放，能够有效实现地形测绘，火山地震监测等方面的要求。InSAR技术的迅猛发展，实现了地质监测工作的信息化发展，能够有效提高监测预警和防范能力。通过对贵州省地质灾害监测工作的分析可以看出，InSAR技术在特殊的地理条件下，更能够发挥其优势化作用，InSAR技术的高分辨率和智能传感系统发展，是未来地质灾害监测工作中的主体技术，将在具体的实践过程中，不断总结经验，丰富技术发展，实现数据采集，信息处理和资料处理的高度融合。