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基于InSAR识别的黄土高原活动性地质灾害发育规律分析 被引量:14
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作者 姚闯闯 姚鑫 +2 位作者 顾畛逵 任开瑀 周振凯 《地质力学学报》 CSCD 北大核心 2022年第2期257-267,共11页
地震、降雨、人类工程活动诱发的活动性地质灾害在黄土高原频现,但由于其地域广阔、构造活跃、地貌类型多样、各地黄土特性差异较大,一直以来缺乏活动性地质灾害发育分布的系统认识。InSAR技术具有大范围观测地表变形的能力,文章利用201... 地震、降雨、人类工程活动诱发的活动性地质灾害在黄土高原频现,但由于其地域广阔、构造活跃、地貌类型多样、各地黄土特性差异较大,一直以来缺乏活动性地质灾害发育分布的系统认识。InSAR技术具有大范围观测地表变形的能力,文章利用2019年1月1日至2020年3月31日期间40期Sentinal-1 SAR数据,计算了整个黄土高原62.46×10^(4) km^(2)的地表变形,辅助地貌和光学影像特征,解译了4类活动性地质灾害,共解译出活动性地质灾害3286处,其中滑坡1135处、采矿塌陷1691处、沉降368处、堆填变形体92处,同时对其活动发育规律进行了分析。黄土高原活动性地质灾害主要分布在八大区域,包括四大滑坡发育区、三大采矿塌陷分布区和一个沉降灾害分布区。活动性滑坡在空间分布上具有显著的区域性和丛集性,主要分布在中西部,滑坡体的发育密度与地形地貌有一定联系;采矿塌陷和地面沉降分布在中东部,密集且成群发育。地质灾害发育具有明显的时空发生规律,区域尺度上,地质灾害的发育密集程度受地形地貌和矿产资源的控制;灾害规模上,InSAR识别的灾害规模都为中型以上,与传统统计手段有一定差别。InSAR的识别结果客观反映了黄土高原地质灾害的分布规律。同时,InSAR技术能够有效监测到地下采煤诱发的地表破坏的分布、范围和强度以及露天采煤矿坑深度和范围的扩展,进而推断煤业生产活动强度。 展开更多
关键词 活动性地质灾害 黄土高原 INSAR 滑坡 采煤塌陷
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基于InSAR和光学遥感的贵州鬃岭采煤滑坡识别与危险性评价 被引量:13
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作者 朱怡飞 姚鑫 +3 位作者 姚磊华 周振凯 姚闯闯 肖诗豪 《地质力学学报》 CSCD 北大核心 2022年第2期268-280,共13页
贵州鬃岭滑坡群具有孕灾规律性强、发育集中密集、威胁严重等特点。文章利用InSAR和光学遥感进行精细识别,获取了区域滑坡灾害信息,总结了鬃岭区域滑坡变形破坏模式,基于此建立了该地区的滑坡风险评价的体积-距离统计公式,并对典型灾害... 贵州鬃岭滑坡群具有孕灾规律性强、发育集中密集、威胁严重等特点。文章利用InSAR和光学遥感进行精细识别,获取了区域滑坡灾害信息,总结了鬃岭区域滑坡变形破坏模式,基于此建立了该地区的滑坡风险评价的体积-距离统计公式,并对典型灾害体进行了计算,获得了一些重要认识。地下采煤活动是引起鬃岭桌山边缘山体变形的主要原因;InSAR观测结果显示鬃岭地区变形具有明显的带状特征,年平均变形速度为-20.4~10.2 cm/a,与下部采空区具有较好的对应关系,大位移区域集中在采煤沉降和斜坡重力叠加的桌山边缘地带;鬃岭地区现存变形现象64处,其中滑坡37处,裂缝27条,危险变形体2处;滑坡主要发生在飞仙关组深灰色灰岩岩层和暗紫红色泥质粉砂岩岩层中,根据滑源岩性及变形特征将滑坡划分为拉裂-倾倒和拉裂-剪断两种类型,其中拉裂-倾倒型滑坡堆积体粒径大,运动距离远,威胁较大;文中建立的岩质滑坡碎屑流滑移距离计算公式,对鬃岭地区上硬下软地层中发育的采煤滑坡滑移距离具有良好的适用性,验证误差在5%以内,利用该公式对鬃岭滑坡群左家营和箐脚危险变形体进行计算,预测危险避让距离在220~386 m。文章提出的基于差分干涉测量技术和光学影像的采煤滑坡危险性评价方法对黔西、滇东地区的采矿滑坡防治工作具有重要的示范意义。 展开更多
关键词 鬃岭滑坡群 光学遥感 INSAR 滑坡运移距离 危险性评价
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煤矿采空区地表裂缝双任务检测方法研究
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作者 陈锡明 姚鑫 +3 位作者 任开瑀 姚闯闯 周振凯 杨依林 《遥感学报》 CSCD 北大核心 2024年第12期3271-3286,共16页
采空区地表裂缝识别对矿区的生产安全和生态环境治理具有重要意义。裂缝检测可以通过语义分割和边缘提取任务实现。已有的深度学习裂缝检测方法通常将其分开处理,无法为后续的几何参数计算和损害程度量化提供足够数据,并且没有考虑到两... 采空区地表裂缝识别对矿区的生产安全和生态环境治理具有重要意义。裂缝检测可以通过语义分割和边缘提取任务实现。已有的深度学习裂缝检测方法通常将其分开处理,无法为后续的几何参数计算和损害程度量化提供足够数据,并且没有考虑到两个任务之间的互补性。本文设计了一个双任务卷积神经网络Goaf-DTNet(Dual-Task Convolutional Neural Network for Goaf Crack Recognition)来同时获取裂缝面状分割和线性踪迹提取结果,通过建立两个任务之间的信息互补来提高模型的精度。在Goaf-DTNet的面状分割分支中,使用了多尺度特征融合提取鲁棒性特征。同时,在裂缝线性踪迹提取分支中,使用面状分割特征对线性踪迹特征提取过程进行引导,提高模型对裂缝的定位精度。为了验证方法的有效性,分别在自建的地表裂缝数据集和公共数据集上进行了实验,实验结果显示本文方法优于其他对比方法。消融实验结果也表明联合训练两个任务可以提升彼此的准确率。除此之外,在真实大场景图像上的实验结果表明本文方法在矿区地表裂缝监测中具有一定的实际应用潜力,可以为矿区监测提供有效数据。 展开更多
关键词 遥感 煤矿 采空区 无人机 (UAV) 裂缝检测 卷积神经网络 (CNN) 多任务学习 深度学习
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InSAR技术的天水市活动性滑坡灾害识别与分析 被引量:9
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作者 姚佳明 姚鑫 +2 位作者 刘星洪 姚闯闯 李凌婧 《测绘科学》 CSCD 北大核心 2022年第1期121-132,共12页
针对天水市大型或严重破坏的黄土滑坡调查与分析较少,潜在活动蠕变型滑坡的空间分布与未来发展趋势不明的问题,该文基于InSAR遥感技术对天水市活动性滑坡进行了解译识别、成因分析与调查核实,利用SBAS-InSAR计算的时序形变信息判断滑坡... 针对天水市大型或严重破坏的黄土滑坡调查与分析较少,潜在活动蠕变型滑坡的空间分布与未来发展趋势不明的问题,该文基于InSAR遥感技术对天水市活动性滑坡进行了解译识别、成因分析与调查核实,利用SBAS-InSAR计算的时序形变信息判断滑坡未来的发展趋势。研究区内发现了103处活动性灾害,其中69处为黄土滑坡、34处地面沉降区。结合地质条件和地貌特征分析表明,地质条件、人类活动、河流沟谷以及降雨是诱发滑坡产生的主要因素,而且滑坡的分布与斜坡坡度、坡向以及坡体与水系距离有很强的相关性。实验结果证明,InSAR技术可以有效地识别和监测黄土滑坡,可为区域灾害防治提供科学依据。 展开更多
关键词 合成孔径雷达干涉测量 天水市 黄土滑坡 地理信息系统
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