[发明专利]一种基于星空地一体化地质灾害普查方法

说明书

本发明公开了一种基于星空地一体化技术的地质灾害普查方法。本发明将卫星数据与航拍影像融合应用到地质灾害早期的识别中，提高了普查的效率和识别的准确性。该发明包括以下步骤：步骤一：基于insar技术进行大范围区域的形变普查，筛选出潜在地质灾害的大致区域。步骤二：对筛选出来的潜在的地质灾害区域的光学影像进行目视解译，对其地貌特征和裂缝进行识别，圈定出灾害区域的准确范围。步骤三：基于机载LiDAR技术获取地面点云数据，判断灾害的类型和影响范围，识别出隐蔽性较强的地质灾害隐患。步骤四：对出现较为明显地质灾害早期特征的区域进行现场核查和人工巡查，根据现场情况制定灾害预防方案和反馈机制。

技术领域

本发明涉及地质灾害调查与识别的技术领域，具体涉及一种基于星空地一体化灾害普查的方法。

背景技术

我国地域辽阔，地质条件复杂，地质构造活动频繁，地质灾害种类繁多，分布面广，是世界上地质灾害最为严重的国家之一。根据不完全统计，近年来我国由于崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害每年造成的损失可达上百亿。

合成孔径雷达干涉测量(Interferometry Synthetic Aperture Radar，InSAR)是一种获取地面高精度变形信息的技术，其基本原理是通过对同一地区的两幅 SAR影像进行相位干涉，来获取地表的高程信息。相对于常规测量，InSAR技术具有测量范围更广、精度更高、全天候，全天时的特点；而同样为遥感领域的技术，相对于光学遥感测量，InSAR技术可以不受气候条件的限制，是一种较为理想的地表形变监测技术手段。小基线集技术(Small Baseline Subset，SBAS) 由Berardina和Lanari等学者于2002年提出，SBAS通过对短基线SAR影像进行自由组合，产生一系列基于不同主影像的时间序列干涉图，再通过奇异值分解法将多个短基线联合起来求解，从而有效地减少时空失相干影响，最终得到的形变图在时间和空间上也更为连续。总而言之，使用SBAS技术求解地表形变模型能够获得更稳定的结果，在大范围地质灾害普查方面具有较大的优势。

LiDAR(Light Detection and Ranging)意为激光探测及测距系统，是一种集激光、全球定位系统和惯性导航系统三种技术于一身的空间测量系统。其基本原理是通过激光测量地物并结合高精度定位姿态系统获取地面三维数据。LiDAR 具有抗强干扰、低成本、快速高效地短时间内获取海量高精度数据的特点。机载 LiDAR不仅能够获取高分辨率的地表影像，还能通过多次回波技术穿透地面植被，在利用滤波算法有效剔除地面无关要素，获得地表的真实高程信息，是识别隐蔽性地质灾害的有效手段。

传统的地质灾害识别主要通过人工调查，虽然准确率较高，但效率低、时效性差、普查范围小、成本较高、无法对地质灾害潜在区域的变化进行及时的反馈，因此也难以做到对灾害的预警。而InSAR技术、机载LiDAR技术、高分辨率遥感技术的快速发展与应用，为星空地一体化地质灾害普查系统提供了技术条件。InSAR的大范围地表形变监测、高分辨率光学影像的准确核查、机载LiDAR 建立的高精度地表DEM，三者结合可构建起覆盖范围广阔、识别效率高效、准确性高、低成本的地质灾害普查系统。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明提供一种基于星空地一体化地质灾害的普查方法解决传统地质灾害普查效率低的问题。该方法运用了InSAR、光学遥感、机载LiDAR三种技术，将航天卫星、航空、地表三个不同的空间的监测技术统一起来，构建起星空地一体化的地质灾害普查系统，从而既能实现低成本大范围的普查，又能保证工作高效以及结果的准确性。

为了实现上述的目的，本发明采用如下技术方案：一种基于星空地一体化地质灾害的普查方法，包括以下步骤：

步骤一：基于InSAR技术进行大范围的地表形变普查，筛选出地表形变速率较快的区域，作为地质灾害潜在区域进行重点排查。