Multi-year, three-dimensional landslide surface deformation from repeat lidar and response to precipitation: Mill Gulch earthflow, California

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中文题名基于多次激光雷达技术的多年三维滑坡地表变形及其对降水的 响应:以加利福尼亚州密尔-古尔奇(Mill Gulch)泥石流为例
作者Adam M. Booth
作者单位Department of Geology, Portland State University, 17 Cramer Hall, 1721 SW Broadway, Portland, OR, 97201, USA
刊名Landslides
2020
17
02
摘要
在软弱岩区,滑坡缓慢移动的主要过程通常会形成山坡,并将沉积物输送到 河道中。因此,了解什么控制了滑坡的速度,对于解读它们在景观演变和评估危 害中的作用至关重要。本次研究中,我们使用四个连续的机载激光雷达数据集, 在十年中的三个时间段内,计算出了北加利福尼亚州米尔﹒古尔奇(Mill Gulch) 峡谷泥石流的三维(3D)地表速度场,空间分辨率为 1 m。 相位相关法(Phase correlation)是一种图像处理技术,将应用于激光雷达高精确数字高程模型,成功 地计算出 0.2~5 m/yr 的水平速度。速度场定义了滑坡的三个不同运动区,它们对 降水的敏感性不同,因此,滑坡的顶部后缘平台以 0.3~0.5 m/yr 的速度缓慢移动, 中部运输区移动速度最快,为 2~5 m/yr,底部以 0~4 m/yr 的速度间歇性移动。 反演三维地表速度场推断滑坡体厚度,结果表明滑坡顶部下伏一个 6 米深的向上 凹形滑动面,而运输区可能有一个 1~2.5 米深的平动滑动面。我们假设滑坡后缘 平台对降水变化最不敏感,因为它的推断深度较大,这可能会抑制孔隙压力波动 的幅度。极少的顶部陡坎退变也可能导致顶部相对稳定的速度,而滑坡的坡脚和 密尔﹒古尔奇(Mill Gulch)峡谷中的小溪之间的支护和失支护相互作用可能导致 运输区和坡脚的速度发生更剧烈的变化。尽管仅从降水数据预测滑坡速度可能具 有挑战性,但从不断重复的地形数据中生成详细的三维变形场可以成为解读内部 控制(如滑坡几何现状的变化)和外部控制(如气候)之间对滑坡运动的相互作 用的重要工具。

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