原文链接：https://www.mdpi.com/2624-795X/6/3/40

论文标题：Mass Movements in Wetlands: An Analysis of a Typical Amazon Delta-Estuary Environment

期刊名：GeoHazards

期刊主页：https://www.mdpi.com/journal/geohazards

研究背景

亚马逊河三角洲-河口（ADE）地区的城市，由于其坐落在广阔洪泛区的河岸边缘地带，长期以来面临着因土壤饱和和水位波动而引发的块体运动（如滑坡、侵蚀）风险。城市化进程，特别是河岸区域的建设和植被清除，已显著改变了原有的湿地景观，形成了不透水层，加剧了地表径流和水土流失。该地区年降水量巨大且分布不均，极端降雨事件频发，进一步诱发了滑坡灾害。然而，由于缺乏系统的地质和岩土工程数据，对这一脆弱环境下的滑坡过程及其触发机制缺乏有效的评估和监测手段。本文旨在通过整合遥感水指数与探地雷达（GPR）现场勘测，系统诊断和表征亚马逊城市中与土壤水饱和相关的块体运动区域，揭示湿地不稳定动态的关键诱因，以期为灾害风险管理提供科学依据。

研究内容

本研究在巴西帕拉州的巴卡雷纳和阿巴埃特图巴两市展开，采用了多层次的空间分析与现场调查相结合的方法。首先，研究利用Google Earth Engine（GEE）平台整合了多源遥感数据，包括MODIS传感器数据计算归一化差异水指数（NDWI）、修正归一化差异水指数（MNDWI）及自动化水体提取指数（AWEI）等，以评估区域土壤水饱和的空间分布。结合SRTM数字高程模型、土壤纹理和水文密度数据，研究进一步评估了地表径流、入渗潜力和水体滞留能力，并对具有高块体运动潜力的区域进行了分区。结果显示，遥感水指数在识别湿地和水体方面表现出高度一致性（精度>90%），并成功识别出土壤饱和度高、水滞留潜力大的区域。对1980-2019年四个十年间降雨数据的分析显示，虽然年累计降雨量存在显著的年际变化（从70.07±55.35 mm/月到413.34±127.51 mm/月），但未检测到统计上显著的长期趋势，表明近期滑坡活跃性可能更多与强降雨事件和地表条件变化有关，而非长期降水趋势。

在遥感分析识别的高风险区基础上，研究团队在阿巴埃特图巴市一块历史上曾于2014年和2023年发生滑坡的区域，利用GSSI SIR-3000系统和200 MHz天线开展了探地雷达现场调查。采集的雷达剖面图像清晰揭示了地下结构。分析发现，在滑坡区域存在一层厚度变化在1至2米之间的“填土”层，该层由不均匀的颗粒物（包括建筑废弃物）构成，介电性质多变。雷达图像显示出不规则的反射模式和明显的凹形特征，指示了水分聚集和沉积物特性，这与洪泛区饱和的细粒沉积物环境相符。GPR数据与遥感风险评估分区的整合分析表明，已发生的滑坡区域恰好与通过遥感判定的、由水体作用诱发的高块体运动敏感性区域高度吻合。填土层的存在、高土壤含水量以及人类活动对森林覆盖的改变共同作用，使得这些区域表现出湿地特有的不稳定动态。

图1. 亚马孙河三角洲-河口（ADE）：阿巴埃特图巴和巴尔卡雷纳两市的沿海及岛屿河流域。（A）高程与水系分布。（B）行政区划边界。（C）研究区在亚马孙河三角洲-河口的位置

图2. （A）水体饱和潜力（SAT）分布。（B）入渗潜力（INF）直方图分布。（C）归一化水体指数（NDWI）、改进型归一化水体指数（MNDWI）、自动水体提取指数（AWEI）及水体比值指数（WRI）：箱线图分布。

研究总结

本研究成功展示了一种结合遥感水指数大规模筛查与探地雷达精细探测的综合方法，用于评估亚马逊河三角洲湿地城市的滑坡风险。研究发现，填土层的分布和厚度变化是控制局部块体运动集中的关键因素，而高土壤水饱和度是触发失稳的主要诱因。该方法有效弥补了该地区地质和岩土数据匮乏的短板，为系统性、持续性地监测潜在风险区提供了可行方案。研究成果强调了在亚马逊城市，特别是在河岸边际快速城市化的地区，必须重视由人类改造（如填土）和自然水文过程（强降雨、土壤饱和）相互作用引发的次生地质灾害。研究建议地方政府投资于遥感监测和补充钻探调查，以追踪块体运动特征的发展，并深入了解其与当地地下水文动力学的关联，从而制定更有针对性的减灾和城市规划策略，以应对日益加剧的土壤流失和滑坡风险，保护当地社区的安全。

GeoHazards期刊介绍

主编：Prof. Dr. Zhong Lu, Roy M. Huffington Department of Earth Sciences, Southern Methodist University, Dallas, TX 75275, USA

Prof. Dr. Tiago Miguel Ferreira, Instituto Superior Técnico (IST), University of Lisbon, Av. Rovisco Pais, 1049-001 Lisbon, Portugal

期刊发表范围涵地球物理/地质灾害、气候及气候变化相关灾害、气象灾害、水文灾害、块体运动灾害以及人为和技术灾害等研究领域。自2020年创刊以来，被ESCI、Scopus、GeoRef等多个权威数据库收录。