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地质灾害 InSAR 监测技术指南 TCAGHP 013-2018简介：

TCAGHP 013-2018是《基于InSAR的地质灾害监测技术指南》的缩写，由中国地质调查局发布的行业技术规范。这份指南主要为了解决我国地质灾害频繁，且传统监测手段难以实时、精确监测的问题，利用InSAR（合成孔径雷达干涉测量）技术进行地质灾害的监测和预警。

InSAR技术是一种通过比较同一地区在不同时间接收到的雷达图像，来测量地表形变的技术。它具有高精度、大范围、动态监测等优点，对于监测地壳形变，预测滑坡、地面塌陷、地震等地质灾害具有很高的应用价值。

这份技术指南详细规定了InSAR技术在地质灾害监测中的应用流程，包括数据获取、数据处理、形变分析、灾害评价和预警等环节，旨在规范和指导我国的地质灾害InSAR监测工作，提高监测效率和准确性，为地质灾害的预防和应急提供技术支持。

同时，这份指南还对数据的精度要求、异常识别准则、灾害等级划分等方面做了具体规定，以保证监测结果的科学性和可靠性。对于地质灾害防治工作人员、科研人员以及相关工程技术人员来说，是重要的参考依据。

地质灾害 InSAR 监测技术指南 TCAGHP 013-2018部分内容预览：

5.5.2.3宜选取拍摄时间早的SAR数据作为主参考最影像。 5.5.2.4应根据预估的地表变形量和影像分辨率合理设定偏移匹配窗口大小和计算步长

5.5.4.1应将偏移像素值转换成以“米”为单位的距离向变形量、方位向变形量和地表变形量，用于 准确性评估和质量控制 5.5.4.2基于先验知识，判定相干性和准确性达不到质量控制要求的，应重新设定匹配窗口和计算 步长，再次计算。 5.5.4.3对于满足质量控制要求的偏移结

5.6其他InSAR方法

5.7.1.1视线向变形量计算

依据雷达波长参数CJ∕T 534-2018 游泳池及水疗池用循环水泵，将解缠相位换算为视线向（LOS）变形量△r。 5.7.1.2视线向变形量垂直向转换

依据雷达入射角，将LOS变形量Ar转换为垂直向变形量d

0一雷达波人射角（°）

5.7.1.3视线向变形量水平向转换

依据雷达人射角，将LOS变形量△r转换为水平向变形量d

T/CAGHP0132018

可利用DEM产品进行地理编码，具体步骤应符合下列规定： a）利用建立的坐标系查找表，完成监测成果由SAR影像坐标系到大地坐标系的变换，即对监 测成果变形量进行地理编码。 b）集合所有地理编码后的点目标，将变形量的时间单位换算成年，生成年度变形速率，逐像元 计算生成地质灾害体速率图。

5.7.3变形速率基准修正

地理编码后点目标的灾害体变形速率应利用GPS、全站仪、水准等地面高精度控制点数据修正 基准，具体步骤应符合下列规定： 8 以同期地面测量结果作为基准参考，在临近点上计算点目标变形量与实测量之间差值的平 均值，即与实测变形量之间存在的整体偏差值， b）将上一步得到的整体偏差值加人每个点目标的变形值，修正因参考点不统一产生的InSAR 结果变形量的整体偏差，完成基准修正

PS技术和SBAS技术，获取年变形速率、中误差和DEM误差，也可以评定其精度 5.8.2在一定假设条件下对独立InSAR数据解算的结果进行内符合精度的评定，如覆盖间一区域 的不同轨道SAR数据结果，或者不同SAR卫星解算的结果。 5.8.3采用高精度GPS、水准等监测结果对InSAR结果进行外符合精度的评定。 5,8.3.1通过三维GPS位移结果与SAR视线向监测结果比较，进行评估：

式中； dSAR 视线向变形量； dGps GPS投影到视线向的变形量： AdinsAR与dcps二者差值。 . (5) 式中： SAR数据投影到地面的水平角度（“）； 6一雷达波入射角（°）； ，名一分别为南北、东西和垂直方向的变形量。 8.3.2通过水准测量结果与SAR垂直方向结果比较，进行评估：

5.8.3.2通过水准测量结果与SAR垂直方向结果比较.进行评估

A=disARdL 6 dina=Vted coso (7) LAJ (8) n

一变形中误差； 外部测量点数，应满足样本统计需要

6.1.1监测对象的变形特征

）滑坡监测分为区域滑坡识别和单体变形特征监测。 b）区域滑坡识别内容包括滑坡位置、规模、数量、与背景环境的速度差值、灾害发育程度等。 单体滑坡监测内容包括滑坡范围、滑坡变形量、滑坡不同部位的变形差异、滑坡变形发展逆 程和发展趋势、基于变形特征和地质条件分析滑坡成因机制与稳定性

a）用于区域滑坡识别的SAR数据宜首选存档时间长的数据，用于单体变形监测的SAR数据 宜首选波段长、观测频度高的数据。 ? 6) SAR数据分辨率宜优于滑坡长度和宽度二者小值的10%。 滑坡监测的SAR入射角水平方位以顺滑动方向为最佳，逆滑动方向次之，宜避免垂直滑动 方向

6.2.2方法选择及适用性

T/CAGHP0132018

6.4数据处理结果验证

数据处理结果验证宜采用下列方式： a）采用变形年速率中误差进行监测精度评定。 ： 将不同SAR数据、不同处理方法的结果进行交叉检验。 c）根据高精度DEM进行形态分析，叠加显示严重变形区的滑坡部位

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d)采用分辨率优于3m的遥感影像解译滑坡拉裂缝、后缘陡坎、前缘鼓胀等地质特征与变形 量的对应关系。 e） 野外实地调查坡体变形特征和其上的建（构）筑物变形破坏情况。 采用GPS观测点等高精度地面观测数据对InSAR变形监测结果进行验证

6.5监测结果综合分析

6.5.1滑坡综合识别

以变形的空间分布和量值为主要依据、辅助坡体形态、高程、坡度、植被类型、岩土体性质、居民 点分布，采用层次分析法综合识别划分出变形滑坡

6.5.2单体滑坡危险性分析

a) 监测对象主要为潜在崩塌体或危岩体。 b) 监测对象坡度陡，面积小，三维几何特性明显， 位移方向以整体下沉和倾向坡外为主。 变形范围无明确形状，SAR雷达波反射复杂。

a）崩塌监测分为区域崩识别和单体的变形特征监测。 区域崩塌识别内容包括崩塌（危岩体）的位置、分布、灾害发育程度。 单体崩塌监测内容包括崩塌（危岩体）的范围、变形量、位移方向、崩塌变形发展过程和发展 趋势、基于变形特征分析崩塌稳定性

7.2.1.1SAR数据要求

首选面向危岩面、大人射角（入射角大于35）的高分辨率SAR数据，其中面向危岩面、高个 辨率、大入射角依次为重要条件

b)SAR数 模式，不宜采用扫描模式数据 c)波段长短依变形体表层植被 而定，首选高频中短波长SAR数据。

7.2.1.2辅助数据要求

a）优于SAR空间分辨率的DEM数据。 b) 采用SAR卫星精密轨道数据。 c） 应获取或估计前期的危岩体变形数据，作为监测参考。 d）宜获取调查区域地面控制点坐标信息

7.2.2方法选择及适用性

a）对SLC数据进行2倍过采样处理 b) 植被覆盖区PS点宜根据相干性来选取，阈值为0.6。 视向变形年速率大于5mm/a可作为识别危岩体的预判据 d）对疑似危岩体区域进行误差排除分析

a）.视向变形年速率绝对值大于10mm/a可作为识别危岩体的预判据 b）对疑似危岩体区域进行误差排除分析。

a) 影像配准精度要求方位向、距离向不低于0.1个像元。 b) CR识别需距高向和方位向精确到0.1个像元。 C) 干涉组合CR相干性应大手0.8。 d) 采用最小费用流或二维周期图法解缠CR相位。 e) 视向变形监测精度优于2mm。

7.4数据处理结果验证

可采用变形年速率中误差进行监测精度评定 6） 将同一区域、同一时间段不同SAR数据结果投影到位移方向进行交叉检验。 C 采用GPS、水准等地面监测结果进行检验，将GPS三维变形投影到SAR视向进行比较 d 应进行野外实地调查检验。

7.5监测结果综合分析

a）对于区域崩塌InSAR识别结果，应生成或更新崩塌（危岩体）编目图。 b）区域崩塌（危岩体）分布应与地形、地质、构造活动和人类活动进行相关性分析。

8.1.1监测对象变形特征

a）泥石流监测应主要通过物源区变形的监测完成，是多个斜坡变形体集合的反映（变形监测 特征可参考6.1.1和7.1.1)，分布范围广，位置离散，变形量和位移方向差异大。 b) 对于顺沟道缓慢流动的泥石流（如冰川泥石流），观测到的流动方向为沿主沟的梯度方向。 c 物源区滑坡、崩塌多发，斜坡岩体破碎、物质松散，通常变形速率较大，一般变形速率在 10mm/a以上。 d) 冰川泥石流的流通区沿主沟的变形速率一般在1dm/a以上，大者可达几米至几十米。 e 泥石流的变形时间上与所在区域降雨、融雪等周期具有密切关系，

8. 1. 2监测内容

a）泥石流InSAR监测分为区域泥石流沟的识别和单沟泥石流活动性监测。 b） 区域上潜在泥石流沟的识别，应在流域划分的基础上，根据InSAR观测的流域内泥石流物 源区或堆积区的变形特征和空间分布规律，结合泥石流的地质环境条件进行综合分析。 c 单沟泥石流活动性监测，应根据InSAR观测到的泥石流物源区（主要针对降雨型泥石流） 和流通区（主要针对冰川型泥石流）的变形特征，类比邻区发生的泥石流，对其活动性作出 判断。

的SAR数据。 单沟泥石流活动性监测的雷达垂直人射角应根据地形条件特征选择，应尽量避免雷达波阴 影和叠播，SAR人射水平方向尽 平行的方向

8.2.2方法选择及适应性

采用多时相InSAR观测区域地表微小线性变形，应符合下列规定： 旺 采用永久散射PS点，每个泥石流物源区内不少于100点。 b） 采用线性提取长期平均变形速率。 c) 根据变形特征和时空特征提取大气，提取结果应与高程和季节相干，检验结果的准确性。 应分析变形量和位移方向与地形坡向、雷达波入射角方向的关系，检验其合理性。 非线性地表变形量一般与物源区的坡度、面积和地表破碎程度具有正比关系，宜以此为参 照分离非线性变形与大气误差。

8.4数据处理结果验证

a）可采用变形年速率中误差进行监测精度评定。 b) 将不同SAR数据、不同处理方法的结果进行交叉检验。 c) 根据DEM进行流域分割、叠加显示严重变形区所在的流域位置。 d) 宜采用分辨率优于5m的遥感影像解译变形区地表植被、岩石裸露情况、沟口泥石流堆积 发育等情况，与流域分析结果叠加显示验证。 应进行野外实地调查，检验沟口泥石流堆积情况

8.5监测结果综合分析

8.5.1区域泥石流综合识别

以变形的空间分布和量值为主要依据JC 889-2001 钢纤维混凝土检查井盖，辅助流域、主沟坡降、高程、坡度、植被覆盖、岩土体性 合识别划分出泥石流位置和分布范围

8.5.2单沟泥石流评价

a）对于降雨型泥石流，根据泥石流沟物源区的空间变形分布、重点部位变形的时程曲线 主沟坡降和流域面积，分析变形趋势，判断其活动性

《制冷术语 GB/T18517-2012》T/CAGHP0132018

b）对于冰川型泥石流，针对不同时期冰喷物变形范围和流动速率，结合主沟坡降和流域面积， 分析其活动性 C 应结合相关地质、地理和地物要素的分布特征进行空间分析[参考滑坡崩塌泥石流调查技 术规范（1：5万）>（DZ/T0261一2014），验证监测结果的可靠性

9.1.1对象变形特征