滑前已有明显变形迹象！“地质灾害InSAR技术研究中心”发布金沙江白格滑坡-堰塞湖最新分析报告
当自然灾害发生并危及到人民群众的生命财产安全时
什么样的救灾排险速度
才能确保让损失降到最低，让人民群众放心
2018年10月11日上午7时
甘孜州白玉县与西藏自治区昌都市江达县交界处
发生山体滑坡
阻断金沙江干流形成堰塞湖
该堰塞湖危及甘孜州白玉县、巴塘县、得荣县等下游地区人民群众生命财产安全，并对多个水电站造成威胁。
▲金沙江“堰塞湖”最新情况
按照自然资源部部署，为及时掌握灾情发展态势，“地质灾害InSAR技术研究中心”迅速启动联合应急工作机制，抽调骨干，昼夜奋战开展InSAR遥感监测分析。
该研究中心于2018年9月9日由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（以下简称成理地灾国重实验室）与四川省第二测绘地理信息工程院、北京东方至远科技股份有限公司等3家单位联合成立。研究中心旨在集中多方力量，整合优势资源，多学科交叉融合，共同推进“InSAR技术”工程化应用，为地质灾害防治从“人防”到“技防”提供新方法、新手段。（点击获取更多详细信息）
成理地灾国重实验室作为联合单位之一，第一时间获取高分辨率卫星影像进行了灾情遥感影像解译分析，并利用合成孔径雷达干涉测量(InSAR)技术展开了滑前形变探测等工作。
10月14日，该研究中心根据InSAR遥感监测识别，发布了“金沙江白格滑坡-堰塞湖InSAR监测分析报告” ↓ ↓
金沙江白格滑坡-堰塞湖InSAR监测分析报告
一、滑坡地理位置及灾后情况
金沙江白格堰塞湖位于川藏交界处西藏昌都市江达县波罗乡宁巴村，滑坡中心位置东经98°42′17.98″，北纬31°4′56.41″，如图1所示。金沙江山体滑坡灾前灾后影像如图2、图3所示。据10月14日上午现场应急调查人员发回的照片（图4），可见目前滑坡堰塞体已经自然形成了宽约100m的泄流通道，堰塞湖水位已经明显下降，堰塞坝整体溃决的风险已基本解除。
▲图1 金沙江山体滑坡区域位置
▲图2 灾前卫星影像
▲图3 灾后无人机影像
▲ 图4 10月14日上午现场调查人员传回的照片
（中国地质环境监测院殷跃平研究员提供）
二、遥感影像解译分析
（一）基本地质信息解译
利用2018年10月12日Planet卫星影像（3.0m）对滑坡进行遥感解译，发现滑坡体总面积达1.62km2，其中滑源区面积0.77km2，堰塞坝面积0.85km2。滑源区长约1350m，平均宽约600m，顶部高程约3680m，底部高程约2980m，高差达700m（高程测自ALOS-1 DEM）；堰塞体顺河长约1600m，平均宽约490m，最大冲高达150m，堰塞体平均厚度估算约40m，体积约3400万m3（图5）。滑坡区地层为元古界二长花岗岩，滑坡区主要发育NW向断裂（图6）。
据滑前ALOS-1 DEM量测，2018年8月29日滑坡区段金沙江水位约2855m，而2018年10月12日滑坡后，堰塞湖水位壅高至2900m，水位升高约45m，堰塞湖面积约6.0 km2，库水量约2.7亿m3（图7）。
▲图5 滑后Planet卫星影像（左）和滑前DEM图
▲图6 滑坡区地质图
▲图7 2018年10月12日堰塞湖覆盖范围
（二）滑前变形迹象探测
从2011年3月4日卫星影像可见，滑坡区早在2011年之前便存在显著形变，滑坡后壁已经基本连通，滑坡中后部发育多处中小型滑塌（图8）。从 2015年2月22日影像发现，2011年-2015年滑坡体上变形整体呈加剧趋势，但未发生剧烈的位移变化（图9）。然而，从2018年8月29日Planet卫星影像可见，此时滑源区整体变形非常显著，滑坡后壁发生了较明显的整体下错，滑源区中部发生了较大规模的滑塌（图10）。综上，认为该滑坡为长期处于蠕滑变形中的岩质滑坡，2011年以来滑坡变形呈现逐渐增大趋势，最终在降雨诱发下发生大规模滑坡。
▲图8 2011年3月滑坡形变特征
▲图9 2015年2月滑坡形变特征
▲图10 2018年8月滑坡形变特征
三、灾前InSAR监测形变情况
（一）基于灾前Sentinel-1卫星分析
利用4期灾前（2018年9月4日-10月10日，每间隔12天一期）Sentinel-1卫星SAR数据，开展D-InSAR技术处理，发现该滑坡一直在持续发生形变。9月4日-9月16日，该山体斜坡中上部形变特征明显（图11-a）；至9月28日，斜坡上部持续保持变形（图11-b）；至10月10日，整个斜坡体形变特征更为明显，形变量级及范围均有显著增加，对岸亦有形变特征出现（图11-c），直至11日凌晨发生山体滑坡。
▲图11 金沙江白格山体滑坡灾前Sentinel-1卫星形变监测结果
注：
（1）图a为哨兵1号第一幅干涉图（20180904-20180916），
图b为第二幅干涉图（20180916-20180928），
图c为第三幅干涉图（20180928-20181010）；
（2）红线代表InSAR观测得到的山体斜坡变形边界。
（二）基于灾前ALOS-2卫星分析
积极协调国内外供应商于第一时间提供了4期灾前（2017年7月24日-2018年7月23日）ALOS-2卫星SAR数据，开展D-InSAR技术处理，发现该滑坡在监测时段均具有不同程度的形变特征。其中，2017年7月至11月历时4个月，斜坡上部形变特征明显，中部失相干严重，可能是该时段内形变量过大所致（图12-a）；2017年11月至2018年5月历时6个月，斜坡形变特征依然明显，形变量大（图12-b）；2018年5月至7月历时近2个月，整个斜坡出现严重失相干，可能是斜坡体持续形变所致（图12-c）。这与Sentinel-1卫星得到的形变结论一致，且较好地反应了该斜坡在更早期就在发生持续形变。
▲图12 金沙江白格山体滑坡灾前ALOS-2卫星形变监测结果
注：
（1）图a为ALOS-2第一幅干涉图（20170724_20171127），
图b是第二幅干涉图（20171127_20180528），
图c是第三幅干涉图（20180528_20180723），
分别表示灾前不同时段内斜坡变形特征；
（2）红线代表InSAR观测得到的山体斜坡变形边界。
四、初步分析结论
金沙江白格滑坡区斜坡在发生滑坡灾害前，已存在明显的、可被遥感技术感知和发现的形变信息。该滑坡如果采用实验室近年来提出的空天地一体化的“三查”体系，或许可提前发现灾害隐患，并进行主动防范。
上述研究结果表明，金沙江山体滑坡在发生前已具有明显的变形破坏迹象，尤其是2017年以来的变形甚至导致InSAR数据失去相干性，说明其变形速率较大，可能已进入加速变形阶段，滑坡已处于危险状态。
如果能在此滑坡发生前，利用高精度遥感和InSAR对相关区域进行地质灾害隐患“普查”，提前发现滑坡的变形迹象，识别出滑坡潜在隐患，对该滑坡实施监测预警和风险评估（包括对滑坡堵河的可能性及危害性进行预测评估），便可掌握防灾减灾的主动权，变事后应急救灾为事前主动防灾，这也是成理地灾国重实验室一直在努力的方向。
五、下一步工作
1. 积极获取灾后SAR数据实施监测分析
山体滑坡后，中心发挥资源优势，第一时间联系了意大利COSMO-SkyMed卫星定点开展灾区高分辨率SAR数据采集，计划用16天周期获取堰塞湖坝体4幅干涉图像，密集监测坝体就周边斜坡形变动向，为灾害风险评估提供技术支持。
2. 灾点上下游InSAR监测及风险分析
在重点开展滑坡体、堰塞体形变监测的同时，加强对灾点上下游进行区域性地质灾害InSAR形变监测，配合相关部门开展地质灾害隐患排查，加强地质灾害预防与治理。
/// 栗子君科普时间 ///
InSAR技术
全称Interferometric Synthetic Aperture Radar，中文名称为干涉雷达，指采用干涉测量技术的合成孔径雷达，是新近发展起来的空间对地观测技术，是传统的SAR遥感技术与射电天文干涉技术相结合的产物。它利用雷达向目标区域发射微波，然后接收目标反射的回波，得到同一目标区域成像的SAR复图像对，若复图像对之间存在相干条件，SAR复图像对共轭相乘可以得到干涉图，根据干涉图的相位值，得出两次成像中微波的路程差，从而计算出目标地区的地形、地貌以及表面的微小变化，可用于数字高程模型建立、地壳形变探测等。
“三查”体系
近年来，成理地灾国重实验室依托于科技部973项目和国家自然科学基金创新研究群体项目，与武汉大学、同济大学等国内知名高校和科研院所合作，提出和构建了重大地质灾害隐患早期识别的空-天-地一体化的“三查”体系，即：
① 普（排）查：利用高精度遥感和星载 InSAR 技术，实现区域尺度、大范围内的重大地质灾害隐患的早期识别。近年来世界各国先后发射了不少光学遥感卫星，其分辨率越来越到（可达到 0.2m 左右），重复覆盖某个区域的时间越来越短（几年后便可达到任何地点每天覆盖一次），地面的变形迹象可从遥感影像上清楚地发现，高精度遥感可作为地质灾害隐患早期识别的重要技术手段。InSAR（干涉雷达）对地面大范围变形区域也具有很好的探测识别能力，其监测变形的精度已接近毫米级。将高精度遥感与InSAR有机结合，便可对某些地质灾害高发、多发区域的地质灾害隐患进行扫面性的排查，圈定出地质灾害隐患集中分布 区和重大隐患点。相当于通过全面体检，筛查和排查出具有潜在重大疾病的人群。
② 详（筛）查：利用机载 LiDAR 和无人机航拍技术，对通过普查发现的地质灾害隐患集中分布区或重大隐患点，进行更精细的、高精度的详细调查。 LiDAR （在航测飞机或无人机上放置三维激光扫描仪）和无人机航拍对震裂松动山体、历史上曾经滑移变形区域等“损伤”具有很好的探测识别能力。相当于医院对怀疑有重大疾病的病人进一步通过 CT、核磁共振、B 超等现代监测手段，对病人进行精细检测，便于临床医生确诊。
③ 核查：普查和详查的测绘结果需要地质人员的进一步解译和现场复核确认，相当于医生的临床诊断确认。
10月13日，成理地灾国重实验室已派专业团队奔赴地质灾害现场。栗子君将持续关注成理科技工作者参与金沙江白格滑坡-堰塞湖的抢险救灾工作！
感谢欧洲空间局（ESA）、JAXA（PASCO、博宇智图）、意大利空间局（e-Geos）、美国Planet Labs（环球星云）提供的卫星数据资源及其它合作伙伴提供的数据支持和无私帮助！
来源：地灾国重实验室
视频来源：央视新闻
资料整理：新媒体工作室 林倬全
编辑：新媒体工作室 朱艳霞
统筹：周图伽
责任编辑：王潇 黄于鉴