国际资讯｜采用新技术绘制缓慢滑坡过程图
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英文原文来源：earthobservatory.nasa.gov
中文编译整理：慧天地国际站一鸣
缓慢移动的滑坡（指土地在很长一段时间内缓慢下滑的部分），这些地方在出现滑坡之前会保持相对稳定。但是，由于滑坡区域往往难以到达，而且对变化的反应也不一致，因此人们很难预测滑坡。
来自加州大学伯克利分校、美国宇航局喷气推进实验室(JPL)和美国地质调查局(USGS)的一个研究小组，通过对一次不同寻常且持续时间较长的滑坡的研究，开发出一种新技术，使预测变得更容易、更准确。该小组将他们的研究集中在科罗拉多州西南部长达4公里(2.5英里)的Slumgullion滑坡上。经过一个多世纪的运动，这里的滑坡为研究缓慢移动的滑坡动力学的人们提供了一个理想的自然实验室。
这项新研究的合著者、喷气推进实验室的科学家Eric Fielding说道：“了解滑坡是如何发生的，以及它们是如何对环境变化做出反应的，这很重要。这样我们就能更好地预测滑坡何时会从这种渐进的运动转变为一种更快的、更具灾难性的破坏运动。”当山体滑坡由于暴雨、融雪、地震或火山活动而变得不稳定时，它们会迅速变得具有破坏性（尤其是在人口稠密的地区）。
图1：（图片来源：NASA）
上面的地图（图1）显示了Slumgullion滑坡（也称为土流）中的土地滑动的位置和速度。土地（被描绘成深红色）每天滑动14毫米（0.55英寸）。该地图是根据无人机合成孔径雷达(UAVSAR) 在2011年至2018年间多次飞行收集的数据而绘制的。这些数据覆盖在航天飞机雷达地形任务(SRTM)的数字高程模型上。下面的照片（图2）显示了美国地质调查局的 Schulz拍摄观察到的Slumgullion滑坡。而文章底部图3的自然色卫星图像是由陆地卫星8号上的陆地成像仪(OLI)于2019年9月25日拍摄的。
图2：（图片来源：USGS）
此研究的第一作者Xie Hu（来自加州大学伯克利分校）表示：“通过结合来自地下、地表、空气和空间的多个数据集，我们构建了一个机动的框架来量化滑坡的不同特征和运动。JPL机载UAVSAR仪器的高分辨率合成孔径雷达数据在开发这一框架中尤为重要。”
UAVSAR安装在飞机的底部，收集地球表面的雷达图像，可用于绘制厘米级精度的地表变化(变形)图。当该仪器多次飞越同一区域时，科学家就可以收集到土地移动的程度以及移动的方向。由于该仪器与飞机相连，他们可以设计飞行计划，以便短时间内在同一区域进行多次飞行。
Eric Fielding说道：“通过多次以垂直的角度从不同方向飞越这个滑坡，我们获得了足够的数据，能够以非常清晰的细节重建完整的三维运动，以及它在多年中的变化情况。”
根据共同作者Schulz的说法，大部分的活动发生在滑坡的底部，所有的东西都在一个可能只有几厘米厚的薄剪切带上滑动。由于单个滑坡的深度差异很大，滑坡的不同部分会在不同时间对压力的变化做出反应。
Schulz表示：“例如，雨水和融雪造成的地下水压力首先会令地表发生变化，最后在滑坡底部造成变化。因此，如果一个滑坡区域的深度是另一个区域的一半，那么一半深的区域将首先对压力的变化做出反应。”UAVSAR并不直接测量深度变形，但研究人员能够将雷达数据与现场测量数据结合起来，以模拟不同深度和滑动的运动。
图3：（图片来源：Landsat 8,2019年9月25日）
这项研究为Slumgullion滑坡提供了新颖而具体的见解。Eric Fielding表示：“我们发现山体滑坡的中部移动得很快，每天大约一英寸。但是随着时间的推移，我们观察所有的数据可以发现，顶部和底部也在移动，只是速度慢得多。我们还发现，滑坡的最上层对春季融雪反应最快，而中部则对年度变化反应显著（干旱年与潮湿年）。”
这项研究已于6月3日发表在的Nature Communications上。
备注：美国宇航局地球观测站的图片由Joshua Stevens提供，使用的数据来自于Hu, X.， et al.(2020)和美国地质调查局的Landsat数据。William Schulz/USGS提供部分图像。
参考资料：
Hu, X., et al. (2020) Four-dimensional surface motions of the Slumgullion landslide and quantification of hydrometeorological forcing. Nature Communications 11, 2792.
NASA (2012, August 10) NASA Conducts Airborne Study of Colorado Landslide. Accessed June 4, 2020.
NASA Earth Observatory (2019, July 11) Citizen Scientists Find Undocumented Landslides.
NASA Earth Observatory (2019, February 8) Drought then Deluge Turned a Stable Landslide into Disaster.
NASA Earth Observatory (2017, March 30) A Global View of Landslide Susceptibility.
NASA Earth Observatory (2016, July 8) Automating the Detection of Landslides.
U.S. Geological Survey (1999) Map and Description of the Active Part of the Slumgullion Landslide, Hinsdale County, Colorado. Accessed June 4, 2020.
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