诺丁汉大学 左上和右下是2019年1月25日坍塌前后拍摄的布鲁玛丁霍尾矿库的谷歌地球卫星图像
右上和左下显示了横跨大坝的前兆运动(红色和黄色)，研究人员通过分析发现坍塌是可以预测的
学分:诺丁汉大学 根据诺丁汉大学和达勒姆大学的一项新研究，巴西最严重的环境灾难之一——一场导致200多人死亡的大坝坍塌——可以用最新的卫星雷达成像技术来预测
这场引人注目的灾难发生在2019年1月25日，地点是巴西东南部米纳斯吉拉斯州布鲁马丁霍镇附近的科雷戈多费约铁矿附近的一个尾矿坝
大坝坍塌时，造成一股污泥洪流覆盖周围土地；夺取生命，摧毁家园和生计，用有毒物质污染河流
这座尾矿坝由巴西最大的矿业公司淡水河谷拥有，40多年来一直被用来储存矿山废料
虽然随着更多的材料被加入，大坝发生移动并变得紧凑和移位并不罕见，但加速移动不应该发生；这是失败将会发生的前兆
布鲁马丁霍是近年来第二个坍塌的淡水河谷公司所有的采矿坝，也是世界范围内被广泛报道的众多失败之一
该报告的主要作者、诺丁汉大学地理空间研究所的助理教授斯蒂芬·格雷比说，人们越来越担心这种特殊类型大坝的稳定性，有相当多的大坝需要加强监测
医生
格雷比是一位从太空测绘地球表面的专家，他说:“大多数矿业公司目前都依赖地面传感器来监测大坝的稳定性
然而，这些典型地提供了对整个大坝的不充分的测量覆盖范围，这使得难以检测到移动或其他遇险信号
" 应用干涉合成孔径雷达(卫星雷达成像)检查大坝内部和周围的小地面运动不是当前的标准做法，这是Dr
格雷比希望看到改变
他与达勒姆大学和诺丁汉大学的分拆公司泰拉运动有限公司合作进行了这项研究，以确定是否可以预见布鲁马汀霍的失败
他们使用了一种先进的干涉合成孔径雷达技术，称为间歇小基线子集(ISBAS)，由诺丁汉大学和Terra Motion开发，可以帮助克服在植被覆盖的地形上使用一些更传统的干涉合成孔径雷达技术时面临的限制
与地面传感器相比，这项技术的另一个好处是，它可以从上面向下看，并以毫米级的精度提供更完整的地面运动图像
医生
格雷比补充道:“我们的ISBAS InSAR结果显示，大坝的不同区域以不同的速度移动，其中一些区域在坍塌前的两个月内突然加速
尽管采矿公司使用标准技术对大坝进行了监测，但没有发出明显的警告，我们对前兆运动的分析表明，坍塌的时间是可以预见的
“如果使用ISBAS InSAR技术进行常规监测，故障日期可能会在故障发生后一周内预测出来
至关重要的是，这一预测在坍塌前40天左右是可能的，这样就有时间发出大坝变得不稳定的警告
这可能导致更深入的监测或其他缓解措施，以避免悲惨发生的生命损失和环境灾难
" 完整的发现刚刚发表在《自然通讯地球与环境》杂志上的论文《卫星数据的高级分析揭示了布鲁马丁霍大坝坍塌的地面变形前兆》
达勒姆大学灾害、风险和恢复研究所的联合主任大卫·托尔教授说，“在破坏之前的一段湿润期，确定地面运动的加速度，有助于证实预期的破坏机制
尾矿坝的坍塌可以用尾矿坝吸力的降低来解释，吸力的降低会产生内部应变，从而导致脆性材料的静态液化
" 达勒姆大学达勒姆能源研究所执行主任乔恩·格鲁亚斯教授说:“利用干涉合成孔径雷达卫星数据监测大坝的稳定性是一个真正的突破，因为这意味着你不需要在大坝内部和周围的地面上安装仪器来监测大坝
因此，监控不再完全由运营公司负责
" 医生
地球运动有限公司的首席技术官、ISBAS高级干涉合成孔径雷达技术的发明者安德鲁·索特说:“如果没有哨兵-1号任务的免费卫星数据，这项工作是不可能的，哨兵-1号任务覆盖全球，在可预见的未来是可持续的
除了本文描述的创新方法和我们独特的干涉合成孔径雷达产品，这意味着在世界任何地方的地方、区域甚至国家范围内，低成本的可操作的远程尾矿监测系统都是触手可及的
" 研究人员现在正寻求将该技术开发成一种软件，提供给采矿业，该行业正在寻找一种可靠的早期预警系统来预测尾矿坝即将坍塌的风险
结合地面传感器，Dr
格雷比认为先进的干涉合成孔径雷达技术是对监视工具箱的一个有价值的补充，以疏散和保护生命
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