Page 139 - 地质灾害监测技术研究

第四章 地质灾害监测预警技术

高分辨率遥感卫星的相继发射，意味获取同一地区的高空间分辨率遥感影像将越
来越容易、周期越来越短、精度越来越高。由于高分辨率卫星影像包含了丰富的
地表物体几何结构及纹理信息等，能够直观、形象、全面地表现地质灾害特征，

多时像遥感影像还能实现对地质灾害发生、发展等过程的多视角、多尺度动态观
测，因此高分辨率遥感技术为地质灾害调查与监测研究提供了崭新的手段。

（四）全球导航卫星系统
全球导航卫星系统（GNSS）具有全天候、高精度和自动化获取地表三维坐
标和速度的能力，且定位速度快、不受站点间通视条件限制，定位误差不随时间
积累的特点，在灾害监测领域得到广泛应用。GNSS 用于灾害监测的作业方式可

分为周期性静态测量和连续性实时动态测量。当灾害体形变速率非常缓慢或者在
一定的时间和空间周期内认为是稳定时，即可采用周期性静态 GNSS 测量，监测

周期根据灾害体的形变速率而定。GNSS 连续性实时动态测量则是将 GNSS 接收
机直接安装在灾害体上，进行连续观测，具有较高的时间分辨率、可以获取实时
动态形变结果。目前地质灾害 GNSS 监测存在硬件成本高、实时性差、实时监测
精度低三大技术瓶颈。随着中国北斗系统和欧盟伽利略系统逐步建设和完善，天

空可用卫星数超 80 颗，利用覆盖面较广的移动互联网和 GNSS 融合监测技术，
引入云平台加传感器的技术理念，研究低成本小型化的高精度滑坡监测传感器技

术，实现基于北斗云平台的实时在线高精度监测。
将 GNSS、InSAR、无人机以及其他传感器监测技术融合，进行多尺度点面
综合处理，可实现灾害体时间域和空间域的全覆盖，融合处理中需要对多传感器
信息可靠性进行校验，构建多传感器下统一的时空基准，最终实现多尺度全天

候的高精度监测信息提取。目前国内外已有的成功案例包括：Roering 等利用差
分干涉测量（D-InSAR）、机载 LiDAR 和历史航空影像对加利福尼亚北部鳗鱼
河流域滑动缓慢的大型滑坡进行了分析研究，确定并获得了 2007 年 2 月到 2008

年 2 月期间 5 个大型滑坡平均下滑速率。Chen 等利用 LiDAR 数据对由地震引发
的滑坡而造成的地形变化进行监测，结合航空摄影相片和地形图提取高分辨率
的 DEM，计算了滑坡体积。欧洲空间局资助的 SLAM 项目利用 D-InSAR，PS-

InSAR，干涉点目标分析（IPTA）方法获取了毫米级精度的地表形变规律，并结
合传统光学影像分析和地质分析方法开展滑坡敏感性、危险性制图。

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