滑坡地表位移場是用于研究滑坡形狀和力學性質(zhì)的一個重要參數(shù)。可以用遙感的方法計算地表位移，如利用雷達數(shù)據(jù)的雷達干涉測量法和利用光學數(shù)據(jù)的圖像相關法。近十年來這些方法被詳細地研究并成功地應用到各類傳感器（雷達、照相機和地面三維激光掃描成像儀）上，傳感器既可放置到空間或空中平臺如衛(wèi)星、飛機和無人無線電控制平臺（無人駕駛飛機和直升機）上，也可安裝到滑坡前緣的固定位置上。本文總結了用于測量位移的圖像分析技術（雷達干涉測量法和光學數(shù)據(jù)圖像相關方法），并研究了每種平臺的性能，以法國南部的阿爾卑斯山為例展示了這些技術的應用。依據(jù)滑坡的性質(zhì)（出露的位置、大小和速度）和研究目的（實用或科學目的），運用了一種或多種技術與數(shù)據(jù)（分辨率、精度、覆蓋面和回訪時間）相結合的方法。由于各類方法在山區(qū)應用的局限性，因此用雷達差分干涉測量或永久散射體技術處理雷達衛(wèi)星數(shù)據(jù)主要適用于科學研究。光學衛(wèi)星遙感圖像具有相當高的分辨率，可用于科學研究，但是它與大氣條件有很大的關系。平臺和傳感器，如無人駕駛飛機，固定相機，固定雷達和激光雷達都具有很高的適應性，通過它們可以獲得極高分辨率和精確度的三維數(shù)據(jù)（精確到cm），非常適合于科學研究和實際應用。一、引言分析地表速度場可以用來確定控制低速滑坡（從每年甚至幾年運動幾cm到每天運動幾cm）運動的參數(shù)，對于科學和災害相關的研究都是有用的。地表速度在時間上的變化范圍是很大的，包括多年的趨勢、季節(jié)的變化（受氣象影響）以及突發(fā)事件（Casson等，2003）。所以需要多時多尺度研究不同的參數(shù)特性。目前，用于監(jiān)測滑坡位移的大多數(shù)技術都來自于參考站臺連續(xù)位置的現(xiàn)場測量。傳統(tǒng)的測地技術（三角測量法和視距測量法）和應變測量技術仍然是最為普遍的方法（Angeli等，2000），GPS（全球定位系統(tǒng)）測量也是一種可供選擇的方法（Jackson等，1996；Malet等，2002）。通過這些方法獲得的數(shù)據(jù)只適用于大型滑坡。GPS數(shù)據(jù)只有最近15年的數(shù)據(jù)是有效的；激光數(shù)據(jù)也只有20年。而且由于地面運動在空間和時間上的不均勻性，這些基于地面的測量不能完全準確地描述滑坡的速度場。另外，這些技術需要對滑坡或其周圍進行人為干涉。遙感成像技術是測量滑坡位移的一個強有力的工具，因為它能夠提供滑坡的廣景圖，并能以不同的時間間隔重復提供。此外，這種技術對從滑坡到整個區(qū)域上的各種范圍都有效。但是，對地觀測衛(wèi)星圖像只有大約25年的歷史。而且，直到最近對光學傳感器進行了改進，如船載IKONOS、Quickbird或者SPOT5，光學衛(wèi)星成像系統(tǒng)的空間分辨率才適合于進行滑坡研究。固定在由無線電操控的無人平臺上的高分辨率數(shù)字相機的發(fā)展，使我們能夠獲得具有合適時間頻率的高分辨率圖像。最后，陸地攝影測量激光測距（或陸地三維激光掃描成像）傳感器在地形和正色攝影方面都給出了厘米量級的分辨率和精度。近幾年主要有兩種位移測量法。一種是合成孔徑雷達差分干涉測量技術（DInSAR），利用的是合成孔徑雷達（SAR）數(shù)據(jù)；第二種是圖像相關的方法（也叫做特征跟蹤），利用的是光學數(shù)據(jù)。這些技術的發(fā)展與新平臺和傳感器的發(fā)展密切相關。新的平臺和傳感器可以在與滑坡速度相對應的時幀內(nèi)獲得數(shù)據(jù)。本文介紹了DInSAR和光學相關技術在位移測量中的應用，并比較了二者的潛力和局限性，還回顧了用于數(shù)據(jù)獲取的平臺和傳感器，最后討論了各類數(shù)據(jù)的具體用途。文中所描述的大部分技術及其發(fā)展都已經(jīng)在LaClapière滑坡研究中進行了測試和驗證。LaClapière滑坡位于法國Tinée河左岸Mercantour山上，寬約1300米，高650米，體積估計有50.106立方米，由海西期變質(zhì)巖和混合巖漿巖組成。最近30年的平均速度為1cm/d，測量點的速度達30cm/d（Follacci，1988）。二、位移測量的方法（一）合成孔徑雷達差分干涉測量技術（DInSAR）干涉雷達（InSAR）技術是對地面同一景觀兩次SAR成像的處理。這些圖像可以通過裝載在平臺上的一根天線在兩次成像之間輕微移動獲得（“重軌”干涉），也可以同一個平臺上的兩根天線獲得（“單軌”干涉）。不管是單軌還是重軌干涉，都要在兩次成像之間沒有運動或只有很小運動的情況下才能計算DEM（DEM）（Zebker和Goldstein，1985）。在重軌干涉技術中，利用DInSAR對發(fā)生在兩次成像之間的地表位移的變化進行探測和量化。DInSAR技術給出的圖像，稱為差分干涉圖，表示了發(fā)生在兩次成像之間的地面運動，精度為1cm，分辨率為10m（Massonnet等，1993）。在消除地形因素影響之后，通過差分兩幅SAR圖像的相位得到位移。以復合信號來表示運動，信號中一個完整的旋轉相位相當于雷達波長的一半。該技術只能提供沿人造衛(wèi)星視線向的地面位移總向量的投影（大多數(shù)衛(wèi)星的入射角為23°~35°）。在逐漸傾斜的地區(qū)，合并上升和下降軌道圖像可以得到位移矢量的第二分量（Fialko等，2005）。DInSAR技術已被成功應用于自然和人為因素造成的地表位移的探測和繪圖中，例如地震（Massonnet等，1993；Zebker等，1994）；冰川流動（Goldstein等，1993）；火山活動（Massonnet等，1995）和地面沉降（Carnec等，1996；Amelung等，1999；Raucoules等，2006）。已證實，DInSAR技術只在一些情況下能用來確定滑坡區(qū)的速度場（Fruneau等，1996；Carnec等，1996；Rott等，1999；Kimura和Yamaguchi，2000；Squarzoni等，2003；Strozzi等，2005）。事實上，DInSAR技術不適合山區(qū)研究，因為受到與地形、地表狀態(tài)和大氣影響相關的多種條件的嚴格限制。1、成像幾何關系的限制側視成像模式造成了SAR圖像的幾何變形（Schreier，1993）。受到覆蓋或遮蔽的地區(qū)不能通過傳感器成像（Nagler等，2002）。有一些變形是由于地形因素，更特殊的是由于沿衛(wèi)星視線向的局部傾斜。解決這一問題的一個方法是結合同一地區(qū)的上升和下降軌道。例如，在法國南部阿爾卑斯山，31%的地面都不能用下降軌道上的地球資源（ERS）衛(wèi)星進行成像（Delacourt等，2003），但是結合上升和下降軌道可以把有覆蓋物的面積降低到7%。但是在可見地區(qū)，依據(jù)局部傾斜，地面空間分辨率范圍是8米（ERS傳感器處于最佳幾何關系時）到幾百米。因此，根據(jù)滑坡的大小和方向，能夠成功應用DInSAR技術的地區(qū)會大量減少。2、地表狀態(tài)變化的限制土體物理或幾何性質(zhì)的時間變化（植被覆蓋率、含水量）引起雷達回波的去相關（Zebker和Villasenor，1992）。在干涉圖中，這種去相關性造成了干擾噪音，遮蔽了地表位移的信號。在大多數(shù)情況下，這種去相關性會增強兩次成像之間的時間間隔的聯(lián)系。利用ERS-1衛(wèi)星C波段（波長為5.6cm）SAR天線獲得的法國南部阿爾卑斯山圖像，幾天之后就發(fā)生了樹線下面的去相關（Delacourt等，2003）。植被少有利于圖像的一致性。然后必須在缺少相關性和最小信號檢測之間找到一個折衷的方法。至于緩慢滑坡，兩次成像之間的時間間隔必須足夠大，使之能檢測到信號，但是為了避免去相關又要足夠短。L波段（波長為23.5cm）雷達圖像，例如由JERS-1衛(wèi)星（到1998年）獲得的圖像，有部分能克服這個問題。L波段的信號的確比C波段穿透植被的能力強，因此，能夠從更穩(wěn)定的散射體上獲取信息，由于植被變化而引起的時間去相關也就更少些（Strozzi等，2003，2005；Raucoules等，2006）。L波段特別適合研究緩慢位移（Strozzi等，2003）。它的一個干涉條紋對應了衛(wèi)星視線向上11.25cm的運動（而C波段是2.8cm）。因此，用L波段來檢測幾個月才發(fā)生幾厘米位移的緩慢滑坡需要幾個月的時間間隔。3、大氣artefacts的限制不同成像之間的大氣層下部（對流層）大氣條件的變化改變了雷達信號的時間延遲，造成雷達信號相位的旋轉。因此，可以在干涉圖上觀測到一些對流層的邊緣（Tarayre和Massonnet，1996）。在山區(qū)有兩類對流層的artefacts。第一種是大氣的均勻變化產(chǎn)生了與地形相關的低空間頻率的artefacst，可以通過統(tǒng)計法（Beauducel等，2000）、模擬（Delacourt等，1998）或者用輔助衛(wèi)星數(shù)據(jù)測量含水量的方法來消除（MODIS，Remi，2005）。第二類artefact是由于對流層水蒸氣含量小范圍的局部非均質(zhì)性造成的，產(chǎn)生了高頻artefact（Tarayre和Massonnet，1996）。由于在幾十米到幾千米的水平范圍內(nèi)的大氣的不均勻現(xiàn)象，因此這些artefacst可以解釋為滑坡運動的信號。大部分的大氣非均質(zhì)性不存在空間和時間上的相關性，因而無法利用單一的干涉圖檢測和消除這些artefacts。因此唯一的辦法是比較各種不相關的干涉圖。4、永久散射體技術永久散射體技術，例如PS技術（Ferretti等，2001），可以在一定程度上克服由于缺少相關性（在不完全相干的地方）和大氣artefacsts造成的限制。這種方法識別很多SAR圖像（多于20個）中的永久散射體（PS）、雷達高清和相位穩(wěn)定的目標，例如建筑物、公用設施和出露巖體，來獲得一系列高時空分辨率的位移。這種技術被廣泛地應用到城市地區(qū)（Colesanti等，2003a，2003b），這些地方的永久散射體密度達到每平方公里幾百個基準點。利用這種技術已經(jīng)成功地描述了植被稀少地區(qū)的緩慢滑坡（為幾mm/y）在幾年內(nèi)的運動情況（Colesanti等，2003c；Hilley等，2004）。但是在沒有出露巖體和人造建筑的植被區(qū)，永久散射體密度會降到0，就不能應用永久散射體技術。而且，永久散射體技術要求采集圖像時位移處于穩(wěn)定狀態(tài)。阿爾卑斯山的大部分滑坡運動的時間和空間變化都很快，因此會限制永久散射體技術的系統(tǒng)應用（Squarzoni等，2003）。有4種主要的衛(wèi)星已經(jīng)獲得了大量的雷達圖像，能夠用干涉測量進行處理：a）歐洲ERS1-2（），繞b綿）歐洲喊ENV余ISA絨T肢（），均c趴）加拿硬大每RAD年ARS筆AT樂（），庫d渠）日本柴JER糧S材（）。爸5江、雷達雕衛(wèi)星的歉前景疫未來的協(xié)雷達衛(wèi)這星將會軌進一步擋提高空紋間分辨犯率。例但如跳RAD霧ARS傍AT2蔽衛(wèi)星，紐于汽200能6削年發(fā)射錯（），創(chuàng)分辨率代能達到隊3想米。裝DIn誰SAR歐技術將代不能應永用到大吹于幾米炭的地表渡位移的現(xiàn)探測和舉繪圖中第。兩個霸鄰近象爺元之間郊大于四喊分之一鄰波長的寸相對位袍移（相聚位混淆紀）無法份觀測到稿（馳Mas驕son粉net冷和奴Fei賞gl奧，鬼199已8躲）。衛(wèi)路星分辨定率的提歌高能更魄好的評既估小范塵圍或大記梯度的卻位移。陸因此能肅研究更憤大范圍滅的滑坡往（不僅驕是面積逐最大、刻速度最點慢的滑快坡）。稻Cos剪mo-苗Sky唉med昂衛(wèi)星系尖統(tǒng)于弦200知7鐘年發(fā)射械（），梢優(yōu)點是遭二次訪妄問的間債隔時間忍短（比濃較好的打情況下櫻是被12滴小時）腫。但是換對于干垮涉測量懇技術，煌在時間叼去相關塘方面，尼這些衛(wèi)考星的景X執(zhí)波段傳段感器可腔能沒有曲C即和而L濃波段有址效：這架樣就會爺在分析楚大多數(shù)純位于郊避外或者污干旱區(qū)昨的滑坡朵方面有跟局限性噸。殿另一方僻面，掉ALO蠻S三衛(wèi)星（吸）或罷Ter俊raS蠅AR-嗽L油衛(wèi)星（淡Zin鑄k條，輝200周3泡）上的億新傳感響器能夠己提供撐L鐘波段的橡優(yōu)勢。漠不過，孟在這些讀衛(wèi)星建拘立適合孩多時處色理（永條久散射泥體和其斬它技術損）的數(shù)雹據(jù)存檔挖之前，構還需要森好幾年千。在未慌來的幾醒年里，滅那些方燈法仍然納要用蘇ERS咽-2墻衛(wèi)星（伶自從在哲200標1膜年發(fā)生是姿態(tài)問班題以來冤到現(xiàn)在椅還有問是題）和鈔ASA紫R氏衛(wèi)星（耐來自辨ENV打ISA娘T銜平臺）告。雜Fer根ret曲ti惡等（螺200畝4慕）證實蘋了標ERS窯和疲ASA皇R指數(shù)據(jù)之目間的中撞等兼容腰性，盡閱管信號周頻率有花輕微的煌不同，總但還是桂可以進旗行永久偷散射體草處理。貫因此當笑ERS副衛(wèi)星任喪務結束良時，腳ASA梨R接傳感器謊可以保駁持數(shù)據(jù)姓的連貫蜓性。尤6蝶、固定溝雷達害200撥0區(qū)年發(fā)明趕了地面私SAR鹿干涉儀臨（做Ant索one猴llo睬等，監(jiān)200艷4鈔）。這拒個系統(tǒng)地是捉SAR猜裝置的駐半便攜議式版本聰，稱為亭LIS布A叉（線性橡SAR孕）。它霧由一個培幾米長帥的直軌鑒道組成六，裝有萬高頻雷漂達（標戰(zhàn)稱波長純是那1.8買cm金）。這金樣的話烈，一個霸完整的養(yǎng)旋轉相惕位對應斜了份9mm遭的運動村?？臻g宴分辨率庸依據(jù)的綠是雷達粉和目標限之間的遭距離。溫這個裝留置已被遵試用聞到杠“橡Rui病non抬”戰(zhàn)滑坡中時（意大杰利）（退Ant日one獎llo遇等，吸200撞4躲）。通孝過偉18些個小時嫩的測試真調(diào)查，峽利用致LIS嗚A慎觀察到窯了階9mm竹的最大拐位移。違但是由哨于雷達長的高頻故率，這役種技術棟對地表師狀態(tài)的仔改變十鴨分敏感濃。為了慧降低相蜜干性的討損失，豆可以應拐用怖LIS舒A霜的幕C遙波段和央L搖波段。偵（二）境光學數(shù)數(shù)據(jù)的相自關性織利用在舟不同時封間內(nèi)獲晨得的兩局幅光學共圖像的淘相關性經(jīng)，得到致地表的敢二維位共移場。陡這種方降法已經(jīng)技被應用奮到航片丘和衛(wèi)片腳中，來降測量由蛾地震（痛Van活Pu裹ymb巷roe謝ck談等，被200砍0雕）、滑峰坡（掙Del甘aco吼urt矩等，領200鏟4曾；貢Cas榜son訪等，知200灰5悶）和冰饑川流（峽Sca亂mbo迫s籮等，飾199克2虎；塌K??蜜b傅，啦200平2嚇；籍K??浴b俯等，復200種5錦；袋Ber桶thi盯er命等，貌200腎5?。┮l(fā)撿的位移城。相關荷圖像必物須有共夢同的（活地面或鈴圖像）北幾何形某態(tài)，可修以通過完正射校華正兩幅蝶圖像（蒙相關性拘體現(xiàn)在尖地面的駁幾何形餓態(tài)上）話或在參且考圖像規(guī)的幾何淚形態(tài)上漲再采樣貸一幅二駱次圖像雙（相關剝性體現(xiàn)腿在圖像莊的幾何瘦形態(tài)上窯）獲得誰。在這丘兩種情叔況下，儀都需要能DEM躁，它所別需要的薦精度和場相關圖朱像的視歪角差反法相關。紛理論上幼，應該心用到兩嬌個不同險的犧DEM盟，它們爭與每幅匠相關圖柴像是同政期的。題對于穩(wěn)被定的區(qū)矛域，兩恐幅連續(xù)俯圖像上吐的可見寬地面特騎征應該恢是重疊鼓的。當智地面發(fā)沿生運動均，可見急和可以性識別的辣特征由也于位移罰而移動堤。為了已確定發(fā)疤生在兩龜幅圖像龍之間的摟地表位龍移，在問參考圖壽像上（若通常是涂最早的笛那幅）硬定義一絕個給定北窗口（雞大約榆15~很50特象元）義。利用族最大化孝相關函師數(shù)，在陷二次圖麻像上尋螞找相應兄的窗口論（連Vad繩on鋸和佛Mas唇son躺net副，陶200慚0焦；朵Bar脖ato礎ux昂等，嶺200喘1春）。尋狂找的起茅點是假痰設兩次晃成像之柿間沒有飯位移發(fā)訴生的那防個預計鐵位置。某測量的輕這個移著動直接肝與地表仗位移的呀象元大俘小相關扇。計算宣的主要起參數(shù)是在局部窗仗口的大穗小和預老計的兩柄次成像絹之間的趁最大位軌移。在喘最早的智圖上，健對每個江象元重培復這個道過程。凳結果由釋與相關彩圖像同桃樣大小蒜的辜3范個數(shù)組己組成。具第一個恥數(shù)組包另含的是舌每個象齒元在橫哀向上的踩移動，餐第二個洋數(shù)組是批在縱向語上的移欠動，第皺三個數(shù)爬組說明用了相關辦性的好蟻壞。相柳關窗口步大小的鉆選擇是驢在想要娃得到的污移動精洽度和速倦度場所什需的空惑間分辨分率之間拋折衷。見隨著窗蜂口大小叫的增加候，由于堪每次測點量是整田個窗口問上的平旗均值，灰因此噪山音和無淡關測量邊的數(shù)量羅會減少銳。地表偏狀態(tài)的勁變化（睛由植被貓生長、雹崩積層撒的運動健或人為章活動造碑成）是醋顯著影棒響相關脾性好壞宴的一個妥因素。代但是，鐘相關技養(yǎng)術沒有晨InS禾AR源對地表開變化那役么敏感明：對于很滑坡，永找到好德的相關萬性需要饑利用幾盡年時寫幀驕的光學叢圖像。迫這個時絮間間隔帽對于任崇何準確首的紛InS惕AR雞處理都精太長。滔在圖像些要求不邀同的日腸光條件耽下又出分現(xiàn)了另興一個問水題。一蘋些穩(wěn)定邊的特征忍確實會戒在相關粘圖像上浸表現(xiàn)出美明顯的叉位移，刻因為它仆們的陰候影的大財小和方怠向發(fā)生脊了變化扮（鮮Ber勾thi炒er略，棟200共5傍）。因疼為在相凡關窗口訴中不同效樹木的驗信號太暫多，在依森林中謹要獲得豈一個好橋的相關何性也很悄難。這港種技術垃的精確矩度主要團依賴于落具有相架同幾何作形態(tài)的惰兩幅圖歐像的投蕉影質(zhì)量騎，這就罷意味著撿至少要恭再取樣塵一幅圖尚像。對爭于衛(wèi)星獵影像，貍估計位挖移值的梢下界大伙約是象項元大小景的味1/5疤，對于擾航空數(shù)棉據(jù)是兩攤或三個淘象元（翼由于光命學圖像鵲較嚴重百的變形攻）。位鳴移值的判上界不芹受相關在技術的或限制，塞更多的艇是取決澡于與位帥移相關短的地表酒變化：延Del腰aco撿urt李等（遞200塵4熟）指出糾測量到紫的位移氏高達掠80揉像素。劈利用這蛇種方法閃，可以條測量到萍局部位滅移向量搭在傳感緒器焦平翻面上的歇投影。柜在用垂死直入射匪角獲取恩圖像的叢情況下繭（最常焰見的情襲況），最測量的骨是平面居（水平夏）移動泳。如果印圖像是有用兩個扮相似但飾不垂直棚的入射鑒角獲取批的，那名么相關梳性也對耕垂直位誼移敏感驚（小Ber剪thi醬er辱等，習200撿6?。?。用繞兩個多項時相系DEM倉和水平饅位移分堵量來確紙定垂直饒位移量活。垂直病位移等毒于最早授圖像上限的一個偏象元的移高程值謝與最新舟圖像上間相應象乎元的高棗程值之擔間的差娃值，這玩些高程秤值可以汗在對應侮的悶DEM淺上測量膛出。為圖了提高構測量的村精確度創(chuàng)，用最編小化固驢定區(qū)域揚的垂直漏距離來尿調(diào)整皇DEM貼。如果芒那樣的安話，垂趁直分量鉤的精度純依賴于悼DEM企的相對中精度，波一般等距于象元但的大小魄或者更吼好（淡Cas油son鄙等，艷200壩5轉）。港由不同奔傳感器咽獲得的屋圖像也海能分析爺相關性船（點Del斬aco披urt池等，計200興4慰）。為盆了確澆定包“仿La所Cla械piè浮re釋”喇滑坡的稅速度場壞，已經(jīng)幅成功地瑞把該滑預坡的航航片和高云分辨率強的竹Qui護ckb擺ird責影像相匪關起來智，盡管獄二者的麗幾何形火態(tài)不同圖。如果襪是在同俯一個地輛點獲得警的連續(xù)幕的單象美圖像，攏也能應習用圖像司相關技墳術。這尿些圖像鳴中必須降包含可閃用來參吃考的固截定點。憂因為象勸元的大腰小依賴扭于其到付相機的匠距離，懂所以在尤比例尺產(chǎn)方面，暮速度場銀不是均溝勻的。送因此，競相關性拐的結果厚不能直斷接解譯寺為速度屠場。胡三、數(shù)紀據(jù)集、紅平臺和郵傳感器棗（一）炭航空影異像含從砍193敘7躬年開始封，用兩劣次連續(xù)北調(diào)查之封間間隔接時間大駐約為稿5微年的航矛片來拍沉攝法國儀領土，穗這項工饅作由請IGN爭（法國墊國家地藍理協(xié)會辜）負責先。這些醬航片用賢底片為汗24c巨m屬×爸24c地m鍋的測量柜攝影相忍機拍攝擴，一個刑場景覆勉蓋的地掃表范圍原大約為繞5km臉×惹5km陳，相鄰悶場景有得60%歪重疊。大用攝影晌測量掃鈔描儀對翁圖像進店行掃描窩，控制島變形要況小于萬舍分之一閱。一般股掃描精餐度為臟100壩0dp魔i齡，所以塌像素的清分辨率慰會高于遷1m居。再利醬用相鄰做場景的聯(lián)數(shù)字掃偷描、受IGN援提供的漂相機的榮內(nèi)在參饞數(shù)（焦盾距、基兆準點的芝位置、差相機主捕要點的關位置和溜鏡頭的爽失真）揚以及被甩測量區(qū)篇域內(nèi)地隱面控制婦點（遍GCP糧）的絕勞對位置膽來建立敗DEM修。甚至決對于缺喚少輻射銹動力學荒的圖像編，也有藏可能得捆到分辨棕率為服1m披的地理姿參考歉DEM醫(yī)，相對見精度高獲于鈔1m悶（紅Cas夾son莫等，倆200鳳3查）。在晝最差的居情況下萬，也能泊建立相殘應的正俊攝圖像向，精度乏為譽1m蛇，進而爭可以估矩計精度淚為燥1m荒的三維蘋位移場窄。當時嗎間間隔域為震5乒年，這通些圖像度可以成遵功地監(jiān)舟測速度袍為每年態(tài)0.5允m狀至潑16m石的滑坡陵運動，展對應的及位移為踐2.5謹個像素充至兼80得個像素殃。獄總之，勒航片的朋主要應獵用優(yōu)勢深是數(shù)據(jù)鼠存檔的提價值（騾法國封50偵年的數(shù)憑據(jù)）和誠數(shù)據(jù)的巾精度（普接近于視1m達）。這宵種方法數(shù)的主要孩缺點是苗瞬時清指晰度低俊。為了撈提高瞬撈時清晰濤度，需學要有計柄劃地進椒行專門么研究，笛不過這輕一解決譜方法成布本很高姿。杏（二）供衛(wèi)星光杰學圖像濟對于上漫面提到蹈的限制嚴因素，梯解決方住法之一臨是用更粘新時間誘為商20~暴30查天的衛(wèi)役星圖像息。直到域21蜘世紀初殊，光學搖衛(wèi)星（里SPO發(fā)T炊，梯LAN威DSA殖T博）的平停均空間桶分辨率輔是添10m亮。由于面大多數(shù)殊阿爾卑東斯山的埋滑坡面萬積小，扇這些圖汽像不適差合進行虜滑坡分溜析。新主一代的吩高分辨窯率衛(wèi)星文（鎮(zhèn)Iko雙nos答；筆Qui精ckB躍ird對）可以霉提供山0.6郵m倡至宣1m喚分辨率條的數(shù)據(jù)寄，覆蓋勿面積為自10k起m×1燥0km遲。裂200慕2疫年甲5還月借4貍日發(fā)射患的鵝SPO吧T5岸衛(wèi)星在無很高的勵分辨率未模式下玉地面分施辨率較喜低（獻2.5狂m癢），但焦是釘60k胞m×6頓0km消的覆蓋里區(qū)對于冶區(qū)域研遭究是很李有用的仰。此外年，圖像厘能夠給刪出精確鞭的軌道母位置和天姿態(tài)說株明。在格沒有任胃何形GCP政（地面辣控制點進）的情獎況下，褲一幅地角面圖像棚的精度簡為論30m瞧的均方壞根。雖攏然對地止觀測衛(wèi)伴星與太窮陽同步嫌，但是熔在兩次匯成像之襪間光照籠的改變魯使得陰右影的長畜度和方飛向發(fā)生趨了很大約的變化社。例如元，槽200我3胖年激9交月妖19嚼日拍的民第一張傷圖像，掙200聾4擔年鎮(zhèn)8讓月翼22蛾日對同決一點拍弊攝，一課棵捕4m弓高的樹去的陰影畝，在南斥北方向盞上有大浪約急1.2封m父（刮0.5箭個像素憲）的明礎顯位移混，從而翻影響了羊直線方酬向上的飾相關性否。在不輛同季節(jié)湖獲得的雞圖像上贈，位移抄更明顯陣。眼雖然衛(wèi)拼星數(shù)據(jù)墨的瞬時瓣清晰度制比航空糞數(shù)據(jù)的凳要高，昆但是圖傷像的獲聞得與軌喉道參數(shù)覺緊密相扎連。此經(jīng)外，對杜于小的才慢速滑慰坡，米臉量級的疼空間分傾辨率和努大約斧20繳天的瞬羅時清晰膀度不總便是相配涌的，加霞上高分隔辨率的認衛(wèi)星存礎檔數(shù)據(jù)爺也是很究有限的乎，因此遭目前還求不能應艘用到山黨丘范圍缸或單一性滑坡的肌一般調(diào)乏查中。棉（三）似遙控平雜臺柜直到上瓣世紀遲90塵年代中偷期，配狠備像素謙大于劫6M灑的傳感具器和高秩質(zhì)量鏡普頭的數(shù)淺碼相機思的發(fā)展邊，才逐選漸帶動摧了新型將遙感技跳術的發(fā)莖展。這赴種相機釘，重量倉小于刊2kg勸，可以桌安裝在找低速無隱人駕駛懷飛機或從直升機仗上，在爬地面上良用無線志電控制竿，與操瞇作員之嘉間的距偏離可以叫達到瀉2km傅。無人內(nèi)駕駛飛碎機是一蠢個兩米偵翼展的陸降落傘匹，可以供低速飛油行，速殊度大約病15k堪m/h球，飛行瓜高度達施到曾600盛m壞。這種樓飛機很鏈容易受顆氣壓條宵件的影低響，只盲有當風尚速小于穗20k有m/h貫時才能魂飛行。施直升機叫的旋翼屋為棄1.5怒m限的直徑僻，當風另速達到情50k飲m/h穩(wěn)時可以炒飛至匠100誕m陡的高空拾。無人挺駕駛飛垂機和直降升機都悄備有一轟個擺動芹裝置，躁相機就龜固定在垂上面，膝這樣相助機的視露線向近醋于垂直梁。為了煙保證高嚴質(zhì)量的織定位和盆導航作就用，在嚇無人駕號駛飛機遠和直升兇機上配瘋備了決GPS劉和攝影僚機。根戒據(jù)飛行夸高度和旬相機的鼠光學質(zhì)譽量，圖低像的分齒辨率為市1cm癥~10岸cm碗，圖像固覆蓋的到地面面桿積在狼30m怎×20哨m~4趣00m吐×25佛0m難之間。炭數(shù)據(jù)的予質(zhì)量事?lián)鞂嵣弦捞熨嚨氖蔷戌R頭的筑質(zhì)量、量平臺的語速度和與控制曝確光時間類的光照野條件。熱圖像一芬般是連慎續(xù)拍攝鵲的，并盞要求重宅疊部分吐達到折70%屈。利用而在絕對快參考系乞中精確炮定位的豈GCP蝴，以傳遣統(tǒng)方法密獲得鳳DEM雞和正色啄攝影。愁影響律DEM珍和正色升攝影精牙度的因南素是乎GCP沾的位置撈，為了叛精確地援給出相酒機的位跨置，必躲須用與俘圖像分宅辨率相狹似的精園度進行涂確定。釘利用差攝分嶼GPS產(chǎn)和視距弊法，可饑能分別錢獲得貴1cm房和投5cm嶺的精度節(jié)。因為葬成像的城滑坡面單積一般轎都大于業(yè)300房m×2性00m半，所以坊必須把拴一些嚼DEM釣和正色唉攝影都訂結合在兔一起，透得到一巾幅完整撈的滑坡亦圖像。呈這種結腔合也會羨引起一情些誤差記，大致思是惡2塌至茫5而個像素預。因而濃，由該炎系統(tǒng)測竭量的位過移會比就較大，幣誤差條怎線外面糧有去5牧個像素慣，對應世的位移咳的絕對土值是稼5~5脆0cm繩。這種揉系統(tǒng)的院主要優(yōu)粒點是可先以用適題合于滑徒坡速度靈的頻率婦來獲取罷數(shù)據(jù)，咬并且空醬間分辨矩率很高蟲。層（四）蛙固定相靈機原在飛行速平臺上禮獲得的容數(shù)據(jù)，飾存在一再個主要禿的問題仙：不能煉獲得絕栗對相同芝幾何形誘態(tài)的圖奪像，瞬敢時清晰泛度要依燕賴于飛商行條件太。建立默DEM牧要求相村機的位渠置和方忍向能夠輔從邪GCP吩計算得刮到。數(shù)魯碼相機野安裝在特滑坡的始前緣，渣并且以享不變的汽時間步聽長來拍焰攝圖像蔽。如果惕這樣的確話，圖用像就具吩有了相襪同的幾章何形態(tài)童，并能康夠直接問相關。鵝相關性哪的精度造受幾個丙方面影要響：漿a躬）相關應性的計煩算方法遍，詢b開）由于怖熱變化決造成的報相機運劍動，逮c近）相機房和滑坡想之間大貓氣折射撒指數(shù)的堅改變，煌d幣）光照階的變化窄。用亞曬像素的烤精度來鑼實現(xiàn)相核關性可脖以忽略銜影響除a組）。如顧果相機茂被固定研在一個照剛性架強上，檢b地）就可材以被避矩免。實獵驗表明踏，如果增把一個帶焦距為營22m煤m誘的相機擁安裝在嬌離滑坡查1km康處，旱c歸）造成蜜的表面活位移能析達到品2坦個像素沫。為了錫最小化范這些不歲利影響雕，圖像岸必須包狼括一個酸能夠作炎為參考陸的穩(wěn)定速區(qū)域。顛因為穩(wěn)拐定區(qū)內(nèi)耍沒有位池移，用坦相關方割法計算挽的最大活位移將尖會給出酷不穩(wěn)定六區(qū)誤差綿的一個釀上邊界跟。為了輔降低光聚照的影玉響，只饒有對連康續(xù)兩天堪同一時厚間獲得焦的圖像子進行相唇關分析誕，優(yōu)先鵝選擇太振陽高度測最大時響獲得的殊圖像。租也可以橫對每年駁同一日盯照時間織下獲得伏圖像進燒行相關阻分析，原效果比難較好。優(yōu)另一個來問題來碼自滑坡饒的大小弄和圖幅噸寬的比豐較。一論般只對嫁滑坡的夾下部進剖行成像收。這些府方法也皮有固有伸的技術示局限性痰。為了蒙快速處翁理數(shù)據(jù)慚，圖像夫傳輸系鏈統(tǒng)必須通與獲得喚圖像的附過程連活接起來因。另一均個問題想更理論緩化：如食果沒有囑用法DEM虛，圖像失的精度頸就依賴響于滑坡川和相機炭的距離焰。還有題位移要慎用相關硬方法以芒像素為凡單位來蓋求取，趴不能用遞距離進專行轉化悲。如果塊有高空顧間分辨眨率的梢DEM準可用，足那么就露會繞開然這個問聞題。通菜過調(diào)節(jié)歸兩次成器像的間甩隔時間梅，對于近很快和浩很慢的熔滑坡，鄙都可以琴應用這間種技術搬。另一母個嚴重藥的約束市是地表挑的變化悔，這種文變化必通須足夠參小以保就證還存劫在相關花性。我尋們把這蝶種方法扁運用援到敵“賣La逝Cla攝piè斤re構”共滑坡上漏。在滑遮坡前方放大約駱1km竄處安裝喉了一個城600頑萬像素堂、鏡頭路焦距為扮22c悼m堤的數(shù)碼釣相機。兄因此，手圖像能技夠包括冬滑坡的僅下部和偽在其東燒北方向腦的一個夕穩(wěn)定區(qū)偵域。每涌30洋分鐘成功一次像乎。得到待了撿200資4皇年峰7舅月艇22汗日到哈200督5則年償9烈月趴2蒜日之間否的位移撈分布。笑因為相叮機固定割在滑坡懸前方，隔所以位回移主要種發(fā)生在語圖像的熊線性方亡向上。續(xù)滑坡的式東部邊錘界清晰終可見，蹦還可以親評價運少動的空斤間變化繞。在植孕被區(qū)，惠成像期購間地表緣狀態(tài)的巡變化掩雄蓋了位籌移分量巖。憑（五）四陸地三蝕維激光懷掃描儀竭成像裂三維激籠光掃描診儀本質(zhì)兔上就是飯一個計垂算三維泡空間內(nèi)填沿著已得知軌道夜與目標膊點距離鋒的測距草儀。它仿由一個注放射二歸極管組差成，能蝦夠以特內(nèi)殊頻率伏產(chǎn)生激遠光源。讓當脈沖終以極快偶的速度鍛放射出排來時，蹦掃描儀娘前面的駛旋鏡將摘不同軌伙道的光須線反射柏到一個尿垂直面可上。同托時，整犧個掃描案儀頂端鏟在水平悄面上旋籠轉，進相而連續(xù)爪收集數(shù)歸據(jù)（撈Rie妹gl寒，欺200使4徐）。這浸個系統(tǒng)兩與一個現(xiàn)經(jīng)過校絲準并固害定方向蒙的高精慌度數(shù)碼疊相機相火連。本穗次研究支所用的掃系統(tǒng)是駁RIE塔GL冒LMS修-Z4更20i宋激光掃演描儀和棋Nik常on產(chǎn)D10移0虎數(shù)碼相凍機。這雷個完全遵便攜式肚的系統(tǒng)愛能提供磨地形（誼激光）刃和照片遺（照相清機），理精度高癥于才1cm菠（每百夏萬久+譽/玩–謝1/2姑0凡），分蹦辨率高拌（根據(jù)丸激光掃軟描儀與異目標之河間的距獅離，實暑際最大雜的角分制辨率為析0.0盟04坦°?。?。為吹了能覆齡蓋較寬剪的面，抖必須把煤不同的宗圖像組見合在一矛起。根席據(jù)目標董的后向脾散射條營件，激站光和滑喘坡之間癢的最大瞞距離能古夠達到哀800配m懇。在潮禾濕的條刑件下，慨在由黑丸色泥灰緩土組成路的滑坡另上，這訂個最大榴距離會征小于查400威m梯。這種枝技術被飾成功地淹應用在鵲“乳La呼Cla衛(wèi)piè掩r申e指”瑞滑坡坡呢腳處面父積為間100柴m×1編00m丘的范圍漁內(nèi)。在掌200柜3己年同7旁月、透200曉3圓年估10織月和悠200收4叮年胸10燈月進行率了三次鍛成像。凈植被的檔變化影僅響了數(shù)筋據(jù)質(zhì)量縱，阻礙鍛了我們控用相關束技術對綿這些相故片進行秤分析。藥不過由匠于高采庭樣率（攪平均每邊25c欄m生2料一個點春），作10%輩的點沒坡有植被滾覆蓋，防可以單懇獨地建譜立乖DEM表。進DEM妙可以清餐晰地表俘現(xiàn)滑坡衫的各種孕特征，息例如弧買形陡坡紀。最后錫計算多激時差分繭DEM沾，反映經(jīng)滑坡上嫩部損耗鬼和下部黑堆積的膜情況。淋四、右結稍寬咐論限根據(jù)暴糊露條件惕、滑坡伍的大小組和速度積，以及險研究目附的（實更用還是勺科學目獨的），錘可以選寸擇一種款或多種吧技術和仆數(shù)據(jù)（漸分辨率肆、精度罷、覆蓋棕面和回慚訪時間葉）相結妖合的方災法。將徑從法國圈IGN毀獲得的朝航