Abstract Mapping and monitoring landslides in remote areas with steep and mountainous terrain is logistically challenging, expensive, and time consuming. Yet, in order to mitigate hazards and prevent loss of life in these areas, and to better understand landslide processes, high-resolution measurements of landslide activity are necessary. Satellite-based synthetic aperture radar interferometry (InSAR) provides millimeter-scale measurements of ground surface deformation that can be used to identify and monitor landslides in remote areas where ground-based monitoring techniques are not feasible. Here we present a novel InSAR deformation detection approach, which uses double difference time-series with local and regional spatial filters and pixel clustering methods to identify and monitor slow-moving landslides without making a priori assumptions of the location of landslides. We apply our analysis to freely available Copernicus Sentinel-1 satellite data acquired between 2014 and 2017 centered on the Trishuli River drainage basin in Nepal. We found a minimum of 6 slow-moving landslides that all occur within the Ranimatta lithologic formation (phyllites, metasandstones, metabasics). These landslides have areas ranging from 0.39 to 1.66 km2 and long-term dry-season displacement rates ranging from 2.1 to 8.8 cm/yr. Due to periods of low coherence during the monsoon season (June – September) each year, and following the 25 April 2015 Mw7.8 Gorkha earthquake, our time series analysis is limited to the 2014–2015 and 2016–2017 dry seasons (September–May). We found that each of the landslides displayed slightly higher rates during the 2014 period, likely as a result of higher cumulative rainfall that fell during the 2014 monsoon season. Although we do not have high quality InSAR data to show the landslide evolution directly following the Gorkha earthquake, the similar rates of movement before (2014–2015) and after (2016–2017) Gorkha suggest the earthquake had negligible long-term impact on these landslides. Our findings highlight the potential for region-wide mapping of slow-moving landslides using freely available remote sensing data in remote areas such as Nepal and future work will benefit from expanding our methodology to other regions around the world.

中文翻译：

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基于 InSAR 的陡峭山区偏远地区慢速滑坡的测绘和监测检测方法：在尼泊尔的应用

摘要 在陡峭多山的偏远地区绘制和监测滑坡在后勤方面具有挑战性、成本高且耗时。然而，为了减轻这些地区的危害和防止生命损失，并更好地了解滑坡过程，必须对滑坡活动进行高分辨率测量。星基合成孔径雷达干涉测量 (InSAR) 提供地表变形的毫米级测量值，可用于识别和监测地基监测技术不可行的偏远地区的滑坡。在这里，我们提出了一种新颖的 InSAR 变形检测方法，它使用带有局部和区域空间滤波器和像素聚类方法的双差分时间序列来识别和监测缓慢移动的滑坡，而无需对滑坡的位置进行先验假设。我们将我们的分析应用于 2014 年至 2017 年期间以尼泊尔特里舒里河流域为中心的免费哥白尼哨兵 1 号卫星数据。我们发现了至少 6 个缓慢移动的滑坡，它们都发生在 Ranimatta 岩性地层内（千枚岩、变砂岩、变基性）。这些滑坡面积从 0.39 到 1.66 平方公里不等，长期旱季位移率从 2.1 到 8.8 厘米/年不等。由于每年季风季节（6 月至 9 月）以及 2015 年 4 月 25 日 Mw7.8 廓尔喀地震之后的低相干性，我们的时间序列分析仅限于 2014-2015 和 2016-2017 旱季（9-5 月）。我们发现，在 2014 年期间，每一次山体滑坡的发生率都略高，这可能是由于 2014 年季风季节期间累积降雨量增加所致。尽管我们没有高质量的 InSAR 数据来显示 Gorkha 地震后直接发生的滑坡演化，但 Gorkha 之前（2014-2015）和之后（2016-2017）的相似运动速率表明地震对这些滑坡的长期影响可以忽略不计。山体滑坡。我们的研究结果强调了使用尼泊尔等偏远地区免费提供的遥感数据绘制缓慢移动滑坡的区域范围地图的潜力，未来的工作将受益于将我们的方法扩展到世界其他地区。我们发现，在 2014 年期间，每一次山体滑坡的发生率都略高，这可能是由于 2014 年季风季节期间累积降雨量增加所致。尽管我们没有高质量的 InSAR 数据来显示 Gorkha 地震后直接发生的滑坡演化，但 Gorkha 之前（2014-2015）和之后（2016-2017）的相似运动速率表明地震对这些滑坡的长期影响可以忽略不计。山体滑坡。我们的研究结果强调了使用尼泊尔等偏远地区免费提供的遥感数据绘制缓慢移动滑坡的区域范围地图的潜力，未来的工作将受益于将我们的方法扩展到世界其他地区。我们发现，在 2014 年期间，每一次山体滑坡的发生率都略高，这可能是由于 2014 年季风季节期间累积降雨量增加所致。尽管我们没有高质量的 InSAR 数据来显示 Gorkha 地震后直接发生的滑坡演化，但 Gorkha 之前（2014-2015）和之后（2016-2017）的相似运动速率表明地震对这些滑坡的长期影响可以忽略不计。山体滑坡。我们的研究结果强调了使用尼泊尔等偏远地区免费提供的遥感数据绘制缓慢移动滑坡的区域范围地图的潜力，未来的工作将受益于将我们的方法扩展到世界其他地区。可能是由于 2014 年季风季节期间累积降雨量增加所致。尽管我们没有高质量的 InSAR 数据来显示 Gorkha 地震后直接发生的滑坡演化，但 Gorkha 之前（2014-2015）和之后（2016-2017）的相似运动速率表明地震对这些滑坡的长期影响可以忽略不计。山体滑坡。我们的研究结果强调了使用尼泊尔等偏远地区免费提供的遥感数据绘制缓慢移动滑坡的区域范围地图的潜力，未来的工作将受益于将我们的方法扩展到世界其他地区。可能是由于 2014 年季风季节期间累积降雨量增加所致。尽管我们没有高质量的 InSAR 数据来显示 Gorkha 地震后直接发生的滑坡演化，但 Gorkha 之前（2014-2015）和之后（2016-2017）的相似运动速率表明地震对这些滑坡的长期影响可以忽略不计。山体滑坡。我们的研究结果强调了使用尼泊尔等偏远地区免费提供的遥感数据绘制缓慢移动滑坡的区域范围地图的潜力，未来的工作将受益于将我们的方法扩展到世界其他地区。廓尔喀之前（2014-2015 年）和之后（2016-2017 年）的相似运动速率表明地震对这些山体滑坡的长期影响可以忽略不计。我们的研究结果强调了使用尼泊尔等偏远地区免费提供的遥感数据绘制缓慢移动滑坡的区域范围地图的潜力，未来的工作将受益于将我们的方法扩展到世界其他地区。廓尔喀之前（2014-2015 年）和之后（2016-2017 年）的相似运动速率表明地震对这些山体滑坡的长期影响可以忽略不计。我们的研究结果强调了使用尼泊尔等偏远地区免费提供的遥感数据绘制缓慢移动滑坡的区域范围地图的潜力，未来的工作将受益于将我们的方法扩展到世界其他地区。