小浪底水库及库岸Sentinel-1 InSAR广域形变监测案例
黄河小浪底水利枢纽 · 约1694.7km2库区及库岸InSAR广域形变筛查，服务水利枢纽安全监测业务
项目背景
黄河小浪底水利枢纽是黄河流域关键控制性水利工程，库区范围辽阔，库岸斜坡广泛发育。受库水位周期性涨落、调水调沙工况扰动，库岸岩土体易发生蠕变变形，存在突出的库岸滑坡风险，是水利枢纽安全监测的重点管控对象。库区斜坡、支沟、道路和工程区分散分布，传统GNSS、水准等单点地面监测布点有限，很难实现全域隐患覆盖，易遗漏偏远岸段潜在风险。
本项目开展水库库岸形变监测业务，利用合成孔径雷达干涉测量（InSAR）实施InSAR广域形变筛查，依托多期雷达影像感知地表相对位移，实现大库区周期性全域隐患排查，为重点现场巡查与持续监测锁定风险位置。
本期按KML地理边界文件裁剪约1694.7km2监测范围，基于31景Sentinel-1 SAR影像及既有成果，分析2025年3月1日至2026年6月12日的卫星视线向（LOS）形变速率。区域总体以低速率形变背景为主，南中部库岸及枢纽邻近局部区域需重点复核，监测范围与枢纽位置见右图。
监测需求与关键问题
监测对象
| 监测对象 | 关注重点 | 监测手段 |
|---|---|---|
| 枢纽工程邻近区域 | 重在工程空间关系，核对坝轴线/坝肩/水工建筑边界，服务水利枢纽安全监测 | InSAR+工程边界叠加 |
| 库岸斜坡与支沟 | 坡脚、沟口、岸线转折及切坡地段形变集中，开展库岸滑坡监测 | InSAR+地形/库水位 |
| 道路、居民点及建设活动区 | 周边交通设施、居民点及地表扰动的潜在影响 | InSAR+高分辨率影像 |
| 外围区域形变背景 | 对照背景，识别局部变化与区域共同变化差异，完成InSAR广域形变筛查 | InSAR广域筛查 |
技术路线
数据基础
本期数据为31景Sentinel-1 SAR影像,监测时间为2025年3月1日至2026年6月12日，参考影像日期为2025年3月1日。既有时序InSAR成果提供本期LOS平均形变速率，支撑InSAR广域形变筛查，供区域对比和库岸滑坡隐患重点位置筛查。。
| 数据类别 | 本期资料 | 监测用途 |
|---|---|---|
| Sentinel-1 SAR影像 | 31景 | 区域形变分析的数据基础，支撑水库库岸形变监测 |
| 监测范围KML | 约1694.7km2 | 限定筛查范围和调查位置 |
| LOS形变速率 | 本期平均速率栅格 | 比较区域背景与局部库岸滑坡隐患变化 |
| 高分辨率影像 | 公开在线影像底图 | 关联坡体、岸线及工程环境 |
方法依据与影像辅助判读
图4展示本期影像的干涉网络与时空基线，用于检查多期影像之间的观测联系。重点区域复核时，同步检查干涉信号一致性、相位解算残差及大气改正效果，识别可能影响速率解释的观测误差。
高分辨率影像用于辨识岸线、坡体、沟谷及工程活动环境，支持形变隐患斑块与地表对象的空间关联。方法参考李鹏豪、李爱国、张诗玉《基于SBAS与DS-SBAS的小浪底库区沉降监测对比》(《测绘通报》，2026年第2期，DOI:10.13474/j.cnki.11-2246.2026.0203)。该研究作为复杂库岸时序监测的方法依据；本期结果分析采用本项目监测数据。
成果形式
1. 广域监测成果：监测范围LOS速率图及统计分布，支撑InSAR广域形变筛查，供区域对比与周期性复核；
2. 重点位置清单：362 处候选区域及重点斑块编号、坐标、面积、速率参数，服务库岸滑坡监测外业；
3. 工程复核成果：南中部库岸与枢纽邻近专题图、复核优先级与现场核查建议，落地水库库岸形变监测业务；
4. 持续监测记录：后续补充逐期位移、工程边界和地面复测结果，逐项更新候选区判断。
应用价值
大范围快速定位局部变化
为大型库区建立InSAR广域形变筛查基础，从大范围低速率形变背景中快速定位局部形变隐患，缩小现场调查范围，弥补传统地面监测覆盖不足短板。
巡查资源精准分配
将现场巡查、地质调查和精密监测优先安排到南中部库岸及枢纽邻近重点位置，提升库岸滑坡监测排查效率与针对性，赋能水利枢纽安全监测业务。
卫星-地面联合闭环
为GNSS、水准、裂缝、渗压及库水位监测提供空间补充，并通过地面核查修正遥感解译，构建遥感+地面协同监测体系。
监测复核科学推进
按I级重点复核、II级持续关注、III级背景跟踪组织核查资源，顺序随现场证据与后续监测动态更新，适配库岸滑坡风险分级管控。
数据驱动管控
以18.20mm/a筛查参考值形成复核清单，定位到具体坡体、岸线与沟谷，开展形变异常甄别，支撑水利工程风险台账管理。
可推广至同类库区
针对大型水库水库库岸形变监测、库岸滑坡监测场景，对范围广、监测对象分散的InSAR广域形变风险筛查适配性突出，便于规模化复制落地。
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