摘要：针对无人飞行器合成孔径雷达(UAVSAR)差分干涉测量可用于形变监测的发展潜力,介绍了美国UAVSAR的系统设计、工作原理、数据产品等,概述了国内外UAVSAR系统的发展与应用现状、存在问题和发展趋势,重点讨论了UAVSAR在火山、断裂、冰川、冻土、滑坡、地面沉降等典型地表形变监测的应用。其高空间分辨率和较强的穿透性是对星载SAR数据极好的补充,彰显了UAVSAR系统极大的应用前景,为国内机载雷达系统的研究及其在地质灾害监测方面提供参考。

摘要：河流阶地的形成过程研究是理解地区气候变化、构造隆升过程的重要手段。巴楚河地处青藏高原东南缘,隶属于金沙江支流水系,两岸阶地发育。因其独特的地理位置,为第四纪以来青藏高原的隆升研究提供了天然场地条件,对该地区金沙江水系的形成演化过程的研究也具有重要补充作用。野外勘查发现,巴楚河发育有四级阶地。对阶地堆积物进行宇宙成因核素测年和光释光测年,得到T1~T4阶地形成时代分别为1.7±0.1 ka、2.3±0.21 ka、4.5±0.5 ka和62.3±2 ka。T4阶地的形成主要为构造活动因素影响,T1~T3阶地的形成和阶地沉积物的堆积主要与气候有关。通过对阶地的拔河高度和形成时代的分析得巴楚河阶地下切速率由慢到快再平稳。研究结果对巴塘地区气候变化及构造运动历史的研究提供重要依据,促进了该地区金沙江水系形成演化的研究,与前人对青藏高原全新世以来隆升过程的研究相互呼应。

摘要：晚第四纪以来青藏高原东南缘的构造隆升加剧,导致该区域河流大幅下切并在河谷两侧形成了多层叠置的阶地地貌,这些地貌面是定量化认识高原隆升过程及气候变化的关键。巴曲河巴塘段地处金沙江中游纵谷地带,谷底开阔,河床平缓,钻探及浅层地震勘探揭示河谷内第四纪地层最厚处为108m,且至少经历了2次重要的加积阶段,2次加积事件分别起始于距今318ka和143ka,对应于MIS 10~9及MIS 6~5的冰川消融阶段。河谷内部发育4级河流阶地,其中T1—T3为堆积阶地,T4为基座阶地。结合光释光、^(14)C和宇宙成因核素等年代学方法,确定T1—T3形成于距今1~5ka之间,T4约形成于距今62ka,与古气候资料进行对比后发现,T1—T3的下切时间分别与气候由冷向暖的转换有关。而基于阶地的年代和拔河高度计算,在晚更新世—全新世中期,巴曲河的下切速率为(1.5±0.3)mm/a;全新世中期至今,下切速率增加至(5.5±0.8)mm/a,增强的下切速率与现今的地壳垂向形变速率匹配,表明全新世以来地壳隆升的加剧可能是驱动河流快速下切的主要因素。

摘要：我国是世界上受滑坡影响最大的国家之一,也投入了大量的人力物力开展区域性滑坡隐患探测工作.近年的政府工作表明,80%的滑坡发生在已圈定的隐患点范围外,80%的滑坡发生在防灾减灾工作条件相对薄弱的边远农村地区.为了解决这个困境,亟需:(1)厘清不同类型滑坡宜选用的广域探测技术,解决滑坡隐患广域探测的漏检问题;(2)突破社区协同滑坡防灾的难题,助力滑坡隐患探测和风险评估.本文将滑坡隐患分为4类:斜坡变形区、复活历史变形破坏区、稳定历史变形破坏区和潜在斜坡变形区,以便充分发挥多源遥感数据和技术的优势;进而提出一种“滑坡隐患广域探测-单体滑坡隐患风险评估-社区协同防灾”的多源遥感滑坡防灾技术框架.以青藏高原交通工程关键区段约10 000 km;区域作为研究区,协同社区(如设计和建设单位)共识别出滑坡隐患263处,其中斜坡变形区249处,复活历史变形破坏区5处,稳定历史变形破坏区9处,并针对3个典型滑坡隐患进行风险定量评估和社区协同防灾.该多源遥感技术框架将有助于提高社区滑坡防灾的能力,也将直接服务于青藏高原交通工程的建设与运维.

摘要：邯郸平原区承压地下水长期处于严重超采状态,导致大面积地面沉降,直接威胁到该地区重大基础设施安全.因此,查明地面沉降时空演变特征,厘清承压地下水变化与地面沉降的耦合关系,对预防和治理地面沉降地质灾害具有重要意义.本文利用Sentinel-1A数据进行时间序列分析,获取了2015—2019年邯郸平原区地表形变时空分布结果,并结合水头数据分析了含水系统对水头变化的不同响应.利用谐波函数分离了地表形变及水头变化的季节性变化,并用其估算了邯郸平原区空间差异变化的弹性骨架释水系数;基于顾及弱透水层延迟排水的一维水头变化-形变模型,反演了非弹性骨架释水系数和时间常数.结果表明:(1)邯郸平原区以沉降为主,最大沉降速率可达14 cm·a^(-1);通过与水头数据对比发现该地区地面沉降主要是由承压含水层水头下降及弱透水层的延迟排水引起.(2)水头的季节性变化引起了明显的季节性形变,沉降区季节性形变幅度可达25 mm,峰值时间为1—3月.(3)邯郸平原区弹性骨架释水系数介于1.51×10^(-3)~4.05×10^(-3)之间,与抽水试验结果较为相符;非弹性骨架释水系数为3.62×10^(-2)~4.57×10^(-2),时间常数为0.47~0.77 a.本研究表明时序InSAR技术在含水层参数估算,地下水超采相关的地质灾害监测方面有良好的应用潜力.

摘要：河流裂点的发育是瞬时不均衡地貌系统最为典型的特征之一,而引发地表破裂的地震活动是造成河流裂点形成的主要成因之一,在河流纵剖面调整的过程中裂点会不断地向上游迁移,以达到新的均衡状态,因此通过识别活动断层上游河道纵剖面中的河流裂点序列可以反推该断层的强震活动历史。秦岭北缘断裂是限定秦岭山体和渭河盆地的重要边界断裂,受制于技术方法和自然条件,对于该断裂全新世地震活动历史一直有待突破。本研究在前人对秦岭北缘断裂分段性研究的基础上选取最为活跃的中段(眉县-蓝田县),基于资源三号卫星立体像对制作了5m分辨率和高程精度1.5m的数字高程模型,在此基础上提取了46条横穿秦岭北缘断裂的河床纵剖面,共识别了108个由断层活动导致的河流裂点。通过分析推断最新一级河流裂点的形成与公元前1000a的地震相关,进而利用河流裂点的后退速率推断出第2级河流裂点和第3级河流裂点形成的时间距今5624~7425a和8432~10691a,如果认为上述河流裂点均由地震所致,那么河流裂点的形成时间就可以代表地震的发生时刻,表明秦岭北缘断裂具有准周期的发震特点,发震周期为2800~4000a。这一结果与前人针对秦岭北缘断裂古地震研究结果基本一致。此外,所识别出的三级河流裂点陡坎高度分别为约4.7m、5.1m和5.2m,近乎一致的陡坎高度表明秦岭北缘断裂过去3次地震的震级大小相近,根据平均4.95±0.29m的陡坎高度所计算得到秦岭北缘断裂过去3次地震的震级大小为M_(W)=7.65±0.02。这一研究为认识秦岭北缘断裂的强震活动性提供了地貌证据约束,也为研究基岩山区断裂的古地震问题提供了新的途径。

摘要：青藏高原东南缘是现今陆内地壳形变最为强烈的地区之一,一系列长度和力学性质不同的活动断裂将岩石圈分割为多个活动块体。川滇块体是其中构造活动最为显著的区域之一,其西边界由多条互相平行的断裂组成,巴塘断裂是其中的一条主干断裂。了解该断裂晚第四纪以来的变形特征和速率对于认识川滇块体强震的空间分布及变形模式具有重要意义。巴塘断裂整体走向NNE,全长115km,是一条全新世右旋走滑活动断裂。该断裂基本控制了基岩山体边界,其中坡中槽、三角面、断层陡崖等地貌沿断裂呈线性分布,并在黄草坪及巴塘县城2处区域保存了丰富的晚第四纪活动证据。文中利用无人机摄影测量手段建立了黄草坪及巴塘县城分辨率达亚米级的数字地形数据,并对被断错的洪积扇、冲沟等地貌标志物进行了精确测量。在黄草坪地区,巴塘断裂活动造成的山前冲沟水平偏转量为(46±9)m,同时在巴塘县城断裂活动使莫曲河洪积扇边缘被右旋断错(40±5)m。文中利用单个砾石宇宙成因核素法及深度剖面法分别确定了黄草坪最老一级地貌面和莫曲河洪积扇的年龄,分别为(12.5±0.5)ka和(16.4+3.9/-5.6)ka,据此可以得到巴塘断裂晚第四纪以来的右旋走滑速率为2~4mm/a。该速率值占现今川滇块体西边界整体剪切变形的50%~80%,但小于利用GPS形变资料反演得到的约10mm/a的结果。这种差异表明川滇块体西边界可能呈现连续-弥散变形特征,而巴塘断裂是西边界中的一条主要变形构造。

摘要：目前沉管隧道抗震性能设计仅限于横断面分析,缺乏面向沉管隧道纵向抗震性能评估的地震易损性分析方法。为此,建立沉管隧道纵向地震易损性分析方法及评估指标。首先,合理考虑沉管隧道结构特征及接头构造,给出了纵向地震易损性分析模型,其中沉管管节结构采用宏观梁单元模拟,沉管接头采用细观精细化模型模拟,宏-细观模型之间需满足连续性约束方程,地层采用非线性弹簧单元模拟,并通过等效线性化方法来描述地层的非线性特征;其次,根据隧道所处场地的地震动特征选择合适的地震动输入,以及相应的地震动强度指标和结构损伤指标,建立基于增量动力分析的纵向地震易损性评估方法及分析流程,可以依据沉管隧道的不同极限状态定义获得用于纵向抗震性能评估的易损性曲线;最后,以某沉管隧道为应用实例,基于该方法建立了沉管隧道纵向地震易损性分析模型及评估指标,通过计算分析得到了表征隧道纵向抗震性能的地震易损性曲线,并开展多因素分析进而揭示了管节分段长度、地震动输入方向、地层-结构相对刚度比等关键参数的影响规律。结果表明:沉管隧道所处场地位置处的峰值速度是反映隧道纵向地震易损性特征的最优地震动强度参数;沉管隧道地震易损性与输入地震动波长有关,且管节长度与地震波长相近时地震易损性较小;随着地震动输入方向与隧道轴向夹角的增加,沉管隧道地震易损性逐渐减小,而垂直90°输入时相比水平0°输入最大降幅可达76%;地层-结构相对刚度比对沉管隧道纵向地震易损性影响显著,且随地层-结构刚度比的减小而逐渐增大。所提方法可为沉管隧道纵向抗震性能评估及地震风险分析提供科学依据。

摘要：2018年雨季期间,东非裂谷肯尼亚段地表突然出现一条7~8 km长的巨大地裂缝,该裂缝直接导致连接肯尼亚东西区域的主干道B3公路的毁坏(以下称为B3地裂缝),而作为我国“一带一路”倡议的重点项目“内罗毕至马拉巴标准轨铁路”仅距离该裂缝几公里,科学解释地裂缝的形成机理是铁路工程设施安全运营的重要保障。本文对该地裂缝的空间展布和形成机理进行研究,利用遥感影像详细解译了地裂缝空间位置,通过无人机航拍测绘建立了裂缝带高分辨率数值高程模型,在此基础上详细测量了地裂缝两侧地表垂向位移、地裂缝宽度和深度等指标。通过野外调查发现地裂缝发育在裂谷东边界F_(4)活动断层之上,其空间位置受F_(4)断层控制,地裂缝垂向剖面显示全新世沉积物有明显断错,且有多条破裂结构面贯穿其中:地裂缝下部火山碎屑岩层有明显拉张裂隙,这成为雨季期间地表水垂向下渗的通道,使浅表部松散沉积物向下运移。同时,裂谷区发育的南北向断层系统是雨季期间地下水横向流动的主要通道,这些过程导致地下水径流在雨季期间会不断潜蚀下部的土层,致使地表物质不断向下搬运,从而造成地表大规模开裂和塌陷,形成裂谷区受活动断层空间分布控制的构造型地裂缝。

摘要：为探究特厚煤层开采对上覆黄土斜坡的破裂效应,以彬长矿区斜坡为例,运用物理模型试验与数值模拟相结合的方法,分析黄土斜坡中裂隙的产状和力学特征。结果表明:由于煤层开采,在上覆黄土斜坡中产生的裂隙可分为与坡面近垂直的裂隙和与坡面平行的裂隙两组,表现出了明显分异性和序次;与坡面近垂直裂隙首先出现,具有拉张裂隙特征,起到了切割坡体的作用;与坡面近平行裂隙是由坡面近垂直裂隙逐渐派生的,具有剪切裂隙特征,控制着黄土斜坡中潜在滑面的形成。两组裂隙呈网状分割坡体,使斜坡土体结构碎裂化和散体化。