乌克兰卡霍夫卡水坝崩塌前的监测研究

2023年6月6日早上，乌克兰的卡霍夫卡大坝在俄罗斯控制下出现严重坍塌，这座大坝对于水资源管理和水电发电至关重要。独立调查表明，俄罗斯在入侵乌克兰初期就夺取了这座大坝，并虽然有研究显示俄罗斯是为了防止乌克兰的反击而摧毁了大坝，但俄罗斯否认了这一说法。而今天刊登在《自然通讯-地球与环境》杂志上的最新研究成果来自休斯敦大学空间监测团队，他们指出，在战争爆发之前，大坝可能存在变形热点。

通过分析，我们发现了大坝不同部分的位移，甚至在实际坍塌前两年就出现了，”休斯敦大学土木与环境工程助理教授皮耶特罗·米利洛报告说。在文章中，米利洛和他的团队介绍了一种叫做InSAR（干涉合成孔径雷达）的方法，它使用从轨道卫星收集的地球表面雷达图像，以毫米级精度测量基础设施的变形。

这些发现是在团队进行一项监测俄罗斯入侵乌克兰期间基础设施稳定性的研究时得出的。通过利用航天技术，包括德国航天中心（DLR）和代尔夫特理工大学（TU Delft）的团队揭示了大坝坍塌前以前未曾见到的细节，并检测到大坝数年前的运动和变形，为其稳定性提供了宝贵的见解。

“这项研究凸显了积极监测的重要性以及遥感在确保关键基础设施安全和完整性方面的作用，”首席作者、休斯敦大学土木与环境工程系地球感知系统工程专业研究生阿明·塔瓦科利埃斯塔巴纳蒂说。“我们的发现强调了持续监测的重要性，以便在潜在风险升级为灾难事件之前检测和解决问题。”

“直到最近，我们才能够通过增加的卫星数量观察到这种现象，这些卫星能够进行如此精确的测量，”米利洛说，他还是DLR的一名访问科学家。

米利洛表示，研究数据支持了这一假设，即自2021年6月以来，这座建筑物一直在向下移动。“随着战争的开始，被忽视的大坝维护和运营可能导致了特定区域结构的不稳定，从而促进了上述机制的形成，”他说。这项研究不仅为卡霍夫卡大坝坍塌的事件提供了宝贵的见解，而且突显了InSAR作为基础设施稳定性评估的一种积极监测工具的潜力。

随着世界面临与气候变化和地缘政治不稳定性有关的挑战不断增加，这样的研究为更加明智的决策流程和增强的风险评估策略铺平了道路。InSAR能够以高精度和长时间段内检测和量化地面运动，有助于增强风险评估、法医工程活动和明智的决策流程。

该研究得到了NASA十年调查孵化研究的支持。除了塔瓦科利埃斯塔巴纳蒂和米利洛之外，该项目的参与者还包括代尔夫特理工大学的乔治亚·贾迪娜和郭浩。