当前位置: >首页 >测绘智库 >论文摘选
李振洪教授团队在遥感领域顶级期刊《Remote Sensing of Environment》发表滑坡堰塞湖-溃决洪水长期级联效应研究成果
发布时间:2026-01-27     来源:长安地学大数据     浏览:32次

640.png

Part1 导读

2018年白格滑坡及其堰塞湖溃决洪水在短时间内造成的巨大影响仍令人记忆犹新。但其长期级联效应如何改变金沙江沿岸滑坡稳定性,一直是影像大地测量及地质灾害研究领域的关键科学问题。针对上述问题,1月10日,地学与卫星大数据研究中心团队在遥感顶级期刊《Remote Sensing of Environment》发表题为“Unveiling the long-term cascading effects of the 2018 Baige landslide and subsequent outburst flood with satellite radar observations”的研究成果。该研究利用上千景卫星雷达影像,首次对金沙江750公里河段开展系统地表形变监测,揭示了堰塞湖-溃决洪水对流域滑坡长达十年尺度的持续扰动效应。

图片

图1 滑坡堰塞湖及其溃决洪水产生级联灾害效应的概念图

Part2 摘要

滑坡堰塞湖-溃决洪水会显著改变上下游滑坡原有的运动机制,对人类生命财产构成严重威胁。然而,堰塞湖-溃决洪水对流域两岸坡体稳定性的长期影响仍缺乏充分认识。本研究基于1437景卫星雷达影像的时序InSAR分析,系统揭示了2018年白格滑坡堰塞湖及其溃决洪水对两岸坡体产生的级联效应。与以往基于单体滑坡或局部区域的研究不同,本研究提出了一种加速滑坡自动探测新方法,建立了65处较完整的加速滑坡编目,并对其调控因素进行了定量评估。研究结果表明,约30%受洪水影响的活动滑坡运动机制发生了改变,主要呈现五种运动机制,其中43%发生持续加速,57%表现为加速再恢复,后者在溃决洪水后平均9.3年内形变衰减90%,恢复至灾前水平。此外,与378处受洪水影响但未加速的滑坡相比,加速滑坡更易分布在坡度较缓、植被覆盖较低的区域,并普遍受到的洪水更深、流速更快以及洪水能量更强。本研究首次系统评估了2018年白格滑坡堰塞湖-溃决洪水对蠕滑型滑坡的长期级联效应,深化了对堰塞湖-溃决洪水诱发滑坡机制的认识,并对受此类过程影响区域的滑坡长期风险评估与管理提供了重要依据。

Part3 研究亮点

1. 系统揭示了2018年白格滑坡堰塞湖及其溃决洪水的长期级联效应。

2. 提出了一种滑坡形变加速时间自动识别新方法。

3. 首次绘制了白格滑坡堰塞湖-溃决洪水加速滑坡编目,并揭示了五种运动机制类型。

4. 加速滑坡比非加速滑坡遭受更严重的洪水侵蚀。

5. 堰塞湖-溃决洪水诱发加速再恢复型滑坡的平均恢复时间为9.3年。

Part4 主要研究成果

关键成果一: 使用2014-2023年共10年的哨兵-1雷达升降轨影像,采用干涉合成孔径雷达时间序列技术,自动识别了涉水活动滑坡217处,解译稳定历史变形破坏区226处。然后,基于BEAST算法自动识别白格滑坡堰塞湖及其溃决洪水诱发加速滑坡65处,其中9处为堰塞湖诱发,56处为溃决洪水诱发。

图片

图2 受白格滑坡影响的金沙江流域沿线地表形变速率与涉水活动滑坡空间分布

图片

图3 BEAST算法对滑坡形变时间序列加速点探测

图片

图4 受白格滑坡堰塞湖及其溃决洪水影响的加速滑坡及其运动类型空间分布

图片

图5 白格滑坡堰塞湖蓄水及其溃决洪水诱发两岸坡体前缘崩塌的野外调查无人机影像

关键成果二: 利用BEAST算法自动将堰塞湖-溃决洪水诱发的加速滑坡按照运动机制分为五类,包括持续加速-活动滑坡、加速再恢复-活动滑坡、短暂加速-活动滑坡、持续加速-休眠滑坡和加速再恢复-休眠滑坡。其中堰塞湖蓄水导致了三种滑坡运动机制,溃决洪水导致了五种滑坡运动机制。

图片

图6 堰塞湖诱发的三种滑坡运动机制的平均形变时序

图片

图7 堰塞湖蓄水导致活动滑坡加速的三种运动类型

图片

图8 溃决洪水诱发的五种滑坡运动机制的平均形变时序

图片

图9 溃决洪水导致活动滑坡加速的三种运动类型

图片

图10 溃决洪水导致休眠滑坡加速的两种运动类型

关键成果三:使用XGBoost-SHAP可解释性算法对加速滑坡的调控因素的作用进行了定量化分析,发现距白格滑坡距离对滑坡加速贡献度最大,其次为2018年地表温度、高程和距断层距离。此外,研究还发现加速滑坡所在区域受到了更强烈的洪水动力作用;加速再恢复型滑坡主要分布于高海拔—缓坡—低温—多雨的组合环境中,而永久加速滑坡则常见于低海拔—陡坡—高温—少雨区域。

图片

图11 加速滑坡与未加速滑坡调控因子空间分布及各调控因子对加速滑坡的贡献排序

图片

图12 堰塞湖下游320 km范围内加速滑坡、非加速活动滑坡和滑坡对应的洪水动力参数小提琴图

图片

图13 持续加速滑坡和加速再恢复型滑坡在高程、坡度、温度和降雨频率上的分布对比

关键成果四:基于白格滑坡事件后的归一化速率模型分析表明,加速再恢复滑坡的形变速率衰减特征存在显著差异。有在白格滑坡发生后0.8年内速率衰减至峰值90%的滑坡,也有衰减时间超38年的滑坡。平均而言,加速再恢复型滑坡的速率衰减至峰值90%所需时间约为9.3年。基于此,我们呼吁需特别关注因堰塞湖-溃决洪水作用而发生加速的滑坡,加强其长期监测与风险防控。此类滑坡在未来极端事件(如强降雨、地震或溃决洪水)诱发下,很可能重新激活或再次加速而发生失稳。

图片

图14 灾后加速再恢复型滑坡的标准化速度演化

Part5 研究结论

基于卫星雷达观测,首次建立了由2018白格滑坡触发的65处加速滑坡编目,其中9处由堰塞湖蓄水诱发,56处由溃决洪水导致。根据加速演化特征,将滑坡加速模式划分为五类。在该事件中,43%的加速滑坡表现为持续加速,57%呈现自我恢复特征,其平均恢复时间为9.3年。在2018白格滑坡影响河段内,加速再恢复型滑坡更易分布于海拔较高、坡度较缓、气温较低且降水较丰富的环境中,而持续加速滑坡则多发生于海拔较低、坡度较陡、温暖且干燥的区域。与378处非加速滑坡的对比分析表明,加速滑坡受更强烈的洪水水动力作用控制,并呈现显著的空间聚集特征。

引用格式:

Chen, B., Li, Z.H., Song, C. Roberto, T., Yu, C., Zhu, W., Peng, J.B., 2026. Unveiling the long-term cascading effects of the 2018 Baige landslide and subsequent outburst flood with satellite radar observations. Remote Sens. Environ. 334, 115231. https://doi.org/10.1016/j.rse.2026.115231.

主管部门:
自然资源部
民政部
中国科协
京ICP备14037318号-1 京公网安备 11010802031220号
主办:中国测绘学会    技术支持 :江苏润溪时空智能科技股份有限公司
联系电话:010-63881345      邮箱地址:zgchxh1401@163.com
联系地址:北京市海淀区莲花池西路28号西裙楼四层