基于Sentinel1的印度尼西亚西爪哇采石场滑坡灾害评估

 灾害背景

 2025年5月30日，位于印度尼西亚西爪哇Cirebon行政区Dukupuntang区Cipanas村边缘的Gunung Kuda山采石场发生岩坡重大崩塌，截至2025年6月3日，已造成21人死亡。

滑坡发生于当地时间上午10点左右，地点在Gunung Kuda山C区采矿区，当时工人正在进行采矿作业。崩塌的土石掩埋了数十名工人、三台挖掘机和六辆卡车。由于光线不足和当晚多次发生的后续滑坡风险，搜救工作在5月30日晚间曾暂停。

  图1. 采石场滑坡现场的谷歌地球图像   坐标为【-6.7754， 108.4022】  

 图2.采石场滑坡现场的无人机镜头

 灾害原因

 地质局表示，该采矿区位于高地表运动脆弱性区域，滑坡概率超过50%。西爪哇省能源与矿产资源厅厅长Bambang Tirto Mulyono指出，主要原因是错误的采矿方法，即从悬崖底部挖掘，导致土壤结构脆弱。自2025年2月以来，能源与矿产资源厅的多次警告和警方封锁线被矿场管理者无视。因此，西爪哇省政府撤销了原定于2025年10月到期的采矿许可，并永久关闭该地点。西爪哇省议会副主席Ono Surono呼吁全面评估该省的采矿活动，强调采矿导致的水污染对附近居民的健康损害。

 除了人员伤亡，滑坡造成的环境破坏加剧了该地区的状况，水源受到污染，后续滑坡风险威胁着安全。当地经济也受到冲击，因为许多居民依赖采矿为生。西爪哇省省长Dedi Mulyadi曾警告过该采矿区的危险，他对此前缺乏预防措施表示遗憾。

灾害评估方法与流程

为更加直观地评估滑坡灾害的影响范围以及严重程度，我们基于滑坡发生前后的Sentinel-1 地距影像GRD（Ground range detected）产品，使用多变量变化检测器（Multivariate Alteration Detector, MAD）开发了对应的自动化处理工具箱，并进行了滑坡区域和风险区域的识别和评估。

 MAD算法是一种基于统计学的变化检测方法，适合处理多时相、多波段的遥感影像，同时具有高鲁棒性、正交性以及自动化特性，能够处理不同模态的影像数据，避免信息冗余，同时通过统计分析自动确定变化阈值，减少主观干预，适用于滑坡地区的复杂地质和地表覆盖情况，具体流程如下：

  一、数据预处理  

 为确保Sentinel-1 GRD数据的质量和分析精度，采用以下预处理流程：

 1.极化选择

 Sentinel-1数据提供VV和VH两种极化方式。通过试验分析，VH极化在目标区域能够更好地反映地表粗糙度和植被变化特征，特别是在区分堆料区、建筑区和植被清理区时表现优异。因此，本项目主要采用VH极化数据进行变化检测。

 VV极化数据作为辅助，用于验证和补充分析。

 2.去噪处理

 SAR影像常受椒盐噪声（speckle noise）影响，降低影像质量。本项目使用3x3窗口的Lee滤波器对VH极化影像进行去噪处理，有效抑制噪声，同时保留地物边缘和纹理信息。

 去噪后的影像信噪比显著提升，适合后续变化检测和特征提取。

 3.辐射校正与地形校正

 进行辐射校正，消除传感器和大气影响，确保影像灰度值反映真实地表后向散射特性。

 应用数字高程模型（DEM）进行地形校正，消除地形起伏对SAR影像的几何畸变影响，提高影像的地理精度。

 4.影像配准

 对滑坡前后的两期影像进行精确配准，确保像素级对齐，为后续变化检测提供可靠基础。

 二、    变化检测方法  

  图3. 基于sentinel1的变化检测技术路线图  

  图4. 基于MAD算法的变化检测流程化工具箱  

 灾害评估结果

  图5. 基于Sentinel-1的地表变化检测结果  

 如上图所示，滑坡区域主要位于采石场东侧，呈东北-西南走向，长度约290米，最宽处约80米，面积约13744平方米。滑坡区域最南端距离主要道路不足100米，需要密切关注后续降水过程以及可能的次生灾害风险。

 风险区域是目前未存在滑坡，但地表覆盖发生变化的区域，主要位于矿场北部和西南部。北部风险区域为另一处采矿区，该处高差较大，且与滑坡区域一样从底部开采，因此具有较高风险，西南部区域则有几处水体，且距离附近农田不足200米，需要密切关注水体污染，防止污染扩散到附近农田。

 在西爪哇省井里汶地区有多个采石场，建议针对类似地表活动高风险区进行持续地表形变监测，通过变化趋势预估风险，同时监测矿区森林覆盖率，评估植被破坏加剧导致的滑坡风险。并对附近河湖水库进行基于高光谱遥感的悬浮物、透明度监测，以确保矿区周围水源的安全。

  参考来源：  

  https://eos.org/thelandslideblog/gunung-kuda-1  

  https://unsia.ac.id/tragedi-longsor-gunung-kuda-cirebon-dan-pentingnya-menjaga-alam/  

  https://www.youtube.com/watch?v=iuNiXXcL0f4  

  https://www.youtube.com/watch?v=uNwfefzmabs