基于DS-InSAR的尾矿库变形监测与分析——以巴西Brumadinho矿为例

摘要

尾矿库是一种人造高重力势能的危险源,一旦发生溃坝将会严重污染环境,并威胁下游居民的生命财产安全。然而,现有的尾矿库形变监测方法存在费时、费力、成本高等问题,为此,提出了一种基于分布式目标干涉雷达测量(DS-InSAR)的尾矿库形变信息提取方法,有助于实现尾矿库的高效率、高精度形变监测。该方法利用基于参数假设检验的FaSHPS(Fast SHP Selection)方法选取同质像元,通过相干矩阵的特征值分解提取主导散射体相位以实现相位优化,进而联合永久散射体(PS)获取尾矿库的时序变形信息。以23幅Sentinel-1B影像为数据源,利用该方法获取了巴西Brumadinho尾矿库时间序列地表形变信息。结果表明:该方法获取的尾矿库监测点密度是PS-InSAR的2.2倍,两者获取的形变速率具有较强的相关性,并且,尾矿库的形变都呈现出由坝顶中部向外扩散的趋势。将降雨量与形变量进行关联分析表明,降雨对尾矿库的变形影响显著,总体上表现为旱季形变量较少、雨季则相反的态势。