[發(fā)明專利]高海拔山區(qū)凍融帶巖體滑坡易發(fā)性預(yù)報(bào)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910453668.4
• 申請(qǐng)日: 2019-05-28
• 公開（公告）號(hào): CN110208879B
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田樹峰;陳寧生;胡桂勝;王濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院;水利部成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所
• 主分類號(hào): G01W1/10
• 分類號(hào): G01W1/10;G01N33/24
• 代理公司: 成都賽恩斯知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 51212
• 代理人: 張帆;肖國華

本發(fā)明公開一種高海拔山區(qū)凍融帶巖體滑坡易發(fā)性預(yù)報(bào)方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)需依賴在坡體特定位點(diǎn)加裝的傳感器獲取長期及實(shí)時(shí)變形數(shù)據(jù)才能實(shí)現(xiàn)滑坡預(yù)測的問題。本發(fā)明以預(yù)報(bào)地地表氣溫?cái)?shù)據(jù)與SAR影像為基礎(chǔ)，根據(jù)地表氣溫?cái)?shù)據(jù)劃分預(yù)報(bào)地地表氣溫變化周期，提取變化周期各階段的時(shí)序－溫度數(shù)據(jù)與時(shí)序－巖體變形量數(shù)據(jù)，再利用識(shí)別出的關(guān)鍵性溫度指標(biāo)確定地表氣溫變化與巖體變形量之間函數(shù)關(guān)系，計(jì)算出預(yù)報(bào)地平均凍結(jié)溫度－巖體變形速率，最后根據(jù)滑坡發(fā)生的臨界條件判斷預(yù)報(bào)地滑坡易發(fā)性高低程度，實(shí)現(xiàn)對(duì)預(yù)報(bào)地滑坡易發(fā)性的預(yù)測。本發(fā)明解決了不具備條件實(shí)施傳感器監(jiān)測預(yù)警的坡體的滑坡易發(fā)性預(yù)測問題。實(shí)施成本經(jīng)濟(jì)，適宜于高海拔地區(qū)采用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種滑坡易發(fā)性預(yù)報(bào)方法，特別是涉及一種高海拔山區(qū) 滑坡危害預(yù)報(bào)的方法及系統(tǒng)，屬于山地災(zāi)害防治、環(huán)境管理領(lǐng)域。

背景技術(shù)

高山滑坡是山地災(zāi)害的一種，其危害除在于人身安全及財(cái)產(chǎn)損失外， 還極有可能對(duì)重要江河水源地的生態(tài)環(huán)境造成不可估量的危害，因而其 預(yù)測預(yù)報(bào)技術(shù)成為山地災(zāi)害防治研究領(lǐng)域之一。在高山滑坡防治研究領(lǐng) 域中，由于氣候變暖導(dǎo)致的雪線上移引發(fā)的高海拔山區(qū)巖體凍融作用加 強(qiáng)，致使海拔2000m至雪線之間的山區(qū)凍融帶的巨型滑坡災(zāi)害具有發(fā)現(xiàn) 難度高、成災(zāi)規(guī)模大和難以預(yù)測的特點(diǎn)，其防治研究占有重要地位。高 海拔山區(qū)凍融帶巨型滑坡災(zāi)害頻發(fā)。

現(xiàn)有技術(shù)對(duì)滑坡易發(fā)性的監(jiān)測與預(yù)警主要是借助各類傳感器實(shí)時(shí)監(jiān) 測實(shí)現(xiàn)。具體是在坡體及周邊關(guān)鍵位置加裝傳感器，實(shí)測坡體已有裂隙 的變形數(shù)據(jù)并計(jì)算其變形規(guī)律。當(dāng)傳感器實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù)顯示變形加劇時(shí)， 由預(yù)警系統(tǒng)發(fā)出警示信息。這種方法準(zhǔn)確性較高，例如歷史上有名的三 峽新灘滑坡正是由于采用這種方法而實(shí)現(xiàn)成功預(yù)警。但是，這類方法由 于須依賴在坡體特定位點(diǎn)加裝的傳感器獲取長期及實(shí)時(shí)變形數(shù)據(jù)，因而 不能在無法加裝傳感器的坡體實(shí)施。在青藏高原周邊廣泛分布的高海拔 山區(qū)，由于監(jiān)測儀器安裝難度大，安裝成本高，因而無法完全采用這類 預(yù)警手段。同時(shí)，青藏高原及其周邊高海拔山區(qū)的坡體，由于環(huán)境條件 惡劣且多變，往往不能保證傳感器長期穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，提供及時(shí)有效數(shù)據(jù)， 因而也較難適用上述預(yù)警手段。

現(xiàn)有的空間對(duì)地觀測技術(shù)Insar可以識(shí)別地質(zhì)裂隙變形區(qū)，但是直接 應(yīng)用于青藏高原地區(qū)的坡體變形則存在困難。這是由于藏高原是板塊碰 撞作用下形成的特殊構(gòu)造地貌，其周緣分布的高海拔山區(qū)具有強(qiáng)烈的隆 升剝蝕特征，持續(xù)性的地質(zhì)隆升作用與廣泛性的巖體變形普遍存在。若 單獨(dú)采用Insar觀測技術(shù)，識(shí)別出的變形區(qū)面積巨大、針對(duì)性差，應(yīng)用于 指導(dǎo)避險(xiǎn)的預(yù)警系統(tǒng)的有效性低、可操作性差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種適用于高海拔山 區(qū)凍融帶巖體滑坡易發(fā)性預(yù)報(bào)的方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種高海拔山區(qū)凍融帶巖體滑坡易發(fā)性預(yù)報(bào)方法，用于預(yù)報(bào)海拔 2000m以上、雪線以下凍融帶巖體的滑坡發(fā)生危險(xiǎn)；其特征在于：

步驟S1、獲取基本數(shù)據(jù)

確定預(yù)報(bào)地地理位置與海拔高度，獲取基本數(shù)據(jù)；所述基本數(shù)據(jù)包 括預(yù)報(bào)地當(dāng)年及近2年的地表氣溫?cái)?shù)據(jù)、預(yù)報(bào)地當(dāng)年及近2年巖體穩(wěn) 定時(shí)期的SAR影像；

步驟S2、數(shù)據(jù)分析

根據(jù)地表氣溫?cái)?shù)據(jù)劃分預(yù)報(bào)地地表氣溫變化周期，每一地表氣溫變 化周期包括巖體凍結(jié)階段AB與巖體融化階段BC，提取各階段時(shí)序 －地表氣溫?cái)?shù)據(jù)，計(jì)算每一巖體凍結(jié)階段AB最低地表氣溫的平均值 T_d；

采用InSAR技術(shù)分析SAR影像，得到有時(shí)間序列的變形數(shù)據(jù)，并 根據(jù)預(yù)報(bào)地地表氣溫變化周期的時(shí)間點(diǎn)劃分階段，提取各階段的時(shí)序 －巖體變形量數(shù)據(jù)；

步驟S3、計(jì)算預(yù)報(bào)地平均凍結(jié)溫度－巖體變形速率