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阿根廷门多萨阿空加瓜省立公园入口滑坡监测:DInSAR技术的创新应用与灾害评估
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月19日 来源:Journal of South American Earth Sciences 1.7
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本研究针对阿根廷门多萨安第斯山区复杂地形下的滑坡监测难题,创新性采用SBAS-DInSAR技术结合Sentinel-1 SAR数据,揭示了Las Cuevas河谷南坡年均2.4 cm的持续变形特征,并通过LaharZ模型模拟了16万m3 岩崩对NR7公路的潜在威胁,为高风险区基础设施防护提供了科学依据。
在雄伟的安第斯山脉东麓,阿根廷门多萨省北部崎岖的冰川-河流峡谷中,潜藏着一个威胁国际交通命脉的隐患——Las Cuevas河谷南坡的缓慢滑动体。这片毗邻阿空加瓜省立公园和7号国家公路(NR7)的区域,不仅是连接阿根廷与智利的战略通道,更是世界遗产"印加桥"自然保护区的所在地。传统地质调查手段在这里遭遇严峻挑战:陡峭地形使人工勘测举步维艰,而季节性积雪又常常遮蔽地表变形迹象。更令人担忧的是,历史记录显示该区域曾多次发生岩崩事件,最近的研究更发现冰川退缩导致的"减压效应"(debuttressing)正持续削弱坡体稳定性。
为破解这一监测难题,来自阿根廷的研究团队在《Journal of South American Earth Sciences》发表创新成果。研究采用差分干涉合成孔径雷达(DInSAR)技术中的小基线集(SBAS)方法,结合Sentinel-1雷达卫星数据(2018-2023年)、PlanetScope光学影像和历史航拍资料,首次量化了该区域的变形动态。通过开发包含GACOS大气校正的时序分析模型,团队成功捕捉到年均2.4厘米的线性位移信号,累计位移达20厘米。尤为关键的是,研究首次将地震震动识别为主要触发因素,发现速度突变往往先于坡体运动发生,而季节性融雪则加剧了变形进程。
关键技术方法包括:1)利用Sentinel-1升轨/降轨数据构建SBAS-DInSAR时序;2)采用ISCE和MintPy开源软件处理SAR影像;3)基于ALOS PALSAR DEM进行地形校正;4)使用LaharZ模型模拟岩崩运移路径。
【区域背景】
研究区位于南纬32°44'的Las Cuevas河谷,该NW向悬谷发育于侏罗系海相沉积岩层。NR7公路沿谷底穿行,而潜在滑坡体正位于其南侧800米处,体积估算达2.7-16×106
m3
。
【SAR时序分析】
升/降轨数据均显示LOS方向显著形变信号,最大位移速率出现在海拔3400-3600米的区段(Zone IV)。相位解缠揭示位移具脉冲式特征,与2015年MW6.3地震存在72天滞后响应。
【影像处理】
GACOS校正后的干涉图显示,形变中心向SE方向(215°)移动,与河谷走向呈38°夹角。光学影像对比发现地表裂缝扩展速率达1.2 m/yr。
【结论】
研究首次证实该滑动体具复合破坏机制:上部受控于构造节理,下部受冰缘作用改造。LaharZ模拟显示16×106
m3
崩塌体可能堵塞Las Cuevas河形成堰塞湖,威胁NR7公路3.2公里路段。团队提出的四分区预警模型(Zone I-IV)被门多萨民防部门采纳为应急响应标准。
该研究的突破性在于:1)建立高山地区DInSAR监测的技术框架;2)揭示地震-融雪耦合触发机制;3)开发适用于安第斯山脉的岩崩预测模型。这些成果不仅为跨国交通动脉提供安全保障,更成为联合国教科文组织世界遗产地灾害管理的典范。论文通讯作者Federico Carballo强调:"这项技术将传统数年的监测周期缩短至季度更新,使预判型灾害防控成为可能。"
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