《Remote Sensing》：A New Collaborative Detection Method for Forest Fires Under Degraded Image Conditions
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地面形变的连续分析对于自然灾害评估和人类活动监测均至关重要。在本研究中，研究人员展示了在罗马尼亚克卢日-纳波卡地区进行持续性散射体干涉测量（Persistent Scatterer Interferometry, PSI）分析的地面形变结果。该PSI分析使用了
地面形变的连续分析对于自然灾害评估和人类活动监测均至关重要。在本研究中，研究人员展示了在罗马尼亚克卢日-纳波卡地区进行持续性散射体干涉测量（Persistent Scatterer Interferometry, PSI）分析的地面形变结果。该PSI分析使用了超过10年（2014年至2025年）的Sentinel-1升轨和降轨合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar, SAR）数据，采用双主影像方法。结果显示多个地点存在显著位移，包括城市边缘近期建成区，通常由人类活动与地质条件的共同作用引起。研究人员重点分析了三个案例：复垦矿周边区域、排水引起的沉降以及大面积缓慢滑坡，其中考察了自然和人为影响。精确绘制和量化的地面形变可用于更好地理解地质过程并评估该地区城市发展风险。
**论文解读：基于Sentinel-1持续性散射体干涉测量的克卢日-纳波卡地面形变长期监测与城市风险分析**
**研究背景与问题**
斜坡不稳定性（如滑坡和块体运动）是自然地表运动的主要来源，其引发的地质灾害可造成重大损失。随着气候变化导致的强降雨事件增多，快速滑坡的发生频率可能上升。同时，城市扩张迫使开发易滑坡区域，包括土壤稳定性存疑的自然地形、废弃牧场或农业工业用地，土地利用变化进一步抬升风险。人为活动如地下水抽取、油气开采和露天矿排水也引发显著地表形变，威胁建筑物和基础设施。现有风险评估依赖点状测量（如全球导航卫星系统GNSS）或传统的合成孔径雷达干涉测量（InSAR），但大尺度监测常缺乏局部细节或时间连续性。克卢日-纳波卡是罗马尼亚第二大城市，过去30年建成区扩展超50%，主要朝向陡坡区域，但现有滑坡易发性评估基于历史清单或地质地貌判断，未能覆盖缓慢而持续的运动。因此，研究人员利用超过10年的Sentinel-1卫星数据开展持续性散射体干涉测量（PSI）分析，旨在全面绘制自然与人为地表形变，并探究其成因，为城市规划和风险管理提供依据。该成果发表在《Remote Sensing》。
**关键技术与方法**
研究人员采用Interferometric Point Target Analysis（IPTA）方法，基于Gamma软件包构建PSI处理链。使用2014年10月至2025年2月的Sentinel-1A升轨（303景）和降轨（300景）单视复数（SLC）数据，数据源自阿拉斯加卫星设施（ASF）。以Copernicus GLO-30数字表面模型（DSM）为初始高程输入，利用精密轨道星历（POEORB）辅助配准。为提高长时间序列的相干性，采用双参考策略：将整个时间跨度分为A（2014-2019）和B（2019-2025）两段，以2019年作为重叠年，通过五期位移均值拼接两段时间序列。PS点候选基于平均谱多样性（MSR阈值0.32）和后向散射变异性（MSR最小值1.25），参考点选在稳定高相干区域。大气相位通过空间滤波（窗口750样本）去除，最终线性速度通过回归计算，并设定相干性≥0.4、相位标准差≤1.2的阈值进行质量控制。
**研究结果**
**3.1 PSI结果**
- **升轨分析**：成功获取204,668个持续性散射体（PS）点的运动历史，平均速度不确定度为0.12 mm/year。升轨入射角约39°，方位角11.6°。大尺度形变以滑坡为主，位于地形坡度较大区域；许多局部小尺度异常由自然和人为因素共同导致。
- **降轨分析**：成功获取216,287个PS点，平均速度不确定度为0.11 mm/year。降轨入射角约45°，方位角190.69°。大尺度信号与升轨模式一致但多数符号相反，表明运动具有显著水平分量（下坡滑动）；局部小尺度沉降在两种几何中符号相同，指示纯垂直运动。
**3.2 局部案例分析**
- **复垦矿-滑坡（Recultivation–Landslide）**：在约300 m×300 m的斜坡区域，前粘土矿复垦后因坡度过陡导致长期不稳定。PSI显示视线向（LOS）速度达1.5 cm/year，趾部出现抬升，影响大型购物中心。时间序列呈线性变形，伴有小于1 cm的突变事件。
- **水泵抽水-沉降（Water Pumping–Subsidence）**：原湖址上的厂房区域因多年大量排水导致严重线性沉降。厂房建筑相对稳定，但周围地面LOS速度达1 cm/year。升轨和降轨数据分别显示建筑西侧和东侧的高速度，归因于双次散射效应，表明地表下沉而建筑基座稳定。
- **斜坡不稳定性（Slope Instability）**：Bun? Ziua区Beca?溪左岸存在最大范围变形，东北部LOS线性速度在升轨中达1.8 cm/year，降轨中达1.5 cm/year。两个方向位移相反，证实运动以东西向水平分量为主。时间序列显示近年速度呈亚线性减速趋势。
**讨论与结论**
讨论部分指出，双参考拼接策略有效获取了长时序高相干干涉图，但可能引入不确定性（如拼接点误差）。通过与欧洲地面运动服务（EGMS）2020-2024年基本产品对比，LOS速度差异均值仅为-0.006 mm/year，标准差1.23 mm/year，验证了结果可靠性。研究揭示，现有基于地理信息系统（GIS）的制图难以检测到本工作发现的缓慢滑坡，而这些运动长期持续可导致严重基础设施损坏，并可能突然加速。因此，持续监测十分必要。此外，局部PSI数据相较于全国或大陆尺度产品提供更及时、更精准的细节，有助于识别非法取水或设定可持续开采阈值。结论部分翻译如下：
**结论**：本研究展示了基于Sentinel-1数据对罗马尼亚克卢日-纳波卡地区2014年至2025年连续地面形变的全面制图，揭示了多处超过1.5 cm/year的缓慢滑坡，以及由水泵抽水和失败矿坑复垦等人为活动引起的众多小尺度异常。为实现此目标，应用了双参考PSI方法，实现了长时间序列的高效处理与拼接。本研究也证明了局部PSI形变数据与综合研究的必要性——尽管全国或大陆尺度PSI图提供宏观视角，但局部研究在时效性、处理细节针对性方面更优。此外，单个异常的分析需结合地质与地貌调查，因此遥感与当地地质、岩土工程专家的协作对于提升卫星形变监测数据效能至关重要。
