3S技术在鲁甸地震滑坡体空间分布研究中的应用

发布时间：2017-10-22 12:09

  本文关键词：3S技术在鲁甸地震滑坡体空间分布研究中的应用

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【摘要】：2014年8月3日云南省鲁甸县发生了6.5级地震,诱发了大规模山体滑坡,共有617人死亡,108.84万人受灾,8.09万间房屋倒塌,造成了大量人员伤亡和财产损失。传统的判定地震滑坡的方法是人工进行外业测量,十分危险且缓慢,同时耗费大量的人力、物力。随着3S技术的日益成熟,其强大的空间信息获取、管理和分析功能为地质灾害研究提供了有力的工具,使地质灾害研究工作进入了一个新的信息化、数字化、定量化阶段。利用当今飞速发展的地理信息系统于地质灾害领域,是有关信息获取、储存,处理,利用和显示灾害信息效果最好、最经济合理的途径。本文采用基于3S技术的三种方法进行地质灾害信息提取研究:目视解译法、植被覆盖度法、差分干涉测量法三种方法。目视解译是直接用ArcGIS软件对高分辨率遥感影像根据滑坡体解译标志进行滑坡信息提取,然后对其面积进行分析统计。植被覆盖度是利用NDVI值(归一化植被指数)进行反演,得到鲁甸地区的植被覆盖度,然后通过震前、震后影像的对比分析,找出植被覆盖度降低的区域,然后与坡度较大的区域进行合并,得到山谷地区植被覆盖度降低的区域,即地震诱发的滑坡区域。差分干涉测量法是利用震前、震后两幅雷达影像所记录的相位信息进行差分生成干涉图像,然后结合DEM数据去除其中一些地形相位、平地相位,最后通过一些公式进行反演,将得到的相位信息转变成地表形变量,即滑坡造成的地表变形监测。经过上述三种方法获得研究区滑坡灾害空间分布,虽然由三种方法圈定的滑坡体规模大小有一定的差异,但在空间分布上,主要是沿着西北到东南方向展布,最大的一个滑坡位于沙坝河边的甘家寨滑坡,其次是位于牛栏江右侧的红岩石大滑坡,该滑坡堵塞了牛栏江并形成了堰塞湖。滑坡的发生与该地区构造、岩性、风化程度等有一定关系。岩石分布具有一定区域性,由于这一带广泛分布古生界变质岩,中生界含膏盐红层以及新生代的松软岩类,岩体破碎,软硬不一,岩层稳定性差,可以认为鲁甸地震中滑坡的发生主要是由构造产生。断层的走向控制着滑坡的分布方向、分布密度等,根据数据统计分析,研究区滑坡主要分布与北西-南东方向,故得出结论:鲁甸M_S6.5级地震的发震断层为北西-南东方向的包谷垴—小河断裂。根据确定系数法(CF系数法)的原理,考虑到地形因素和水文因素对滑坡稳定性判定,选取六个影响因子,按照因子分级、影响因子子集内滑坡面积计算、概率计算、CF值计算的4个步骤进行。通过计算,得到研究区滑坡稳定性分析图。发现研究区内断层、河流及道路两侧容易发生滑坡,在地势较平坦的区域相对稳定,为后期灾后重建工作有着一定的指导作用。文中通过分析,得到了三个主要结论:(1)分析三种方法的优劣性,得到鲁甸地震的滑坡主要分布在北西—南东方向;(2)鲁甸地震的发震断层与滑坡分布方向一致,为包谷垴—小河断裂带;(3)鲁甸地震发生的滑坡区域,在河流和道路两侧,稳定性较差,故灾后重建需要避开这些危险区域。
【关键词】：3S技术 鲁甸地震滑坡 目视解译 植被覆盖度 干涉测量 稳定性
【学位授予单位】：成都理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P642.22
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 引言10-19
• 1.1 研究背景10-12
• 1.2 研究意义12
• 1.3 国内外研究现状12-15
• 1.3.1 国外研究现状12-14
• 1.3.2 国内研究现状14-15
• 1.4 研究区概况15-16
• 1.5 主要内容及技术路线16-19
• 1.5.1 主要内容16-18
• 1.5.2 研究思路及技术路线18-19
• 第2章 遥感数据预处理19-25
• 2.1 数据选取19
• 2.2 图像大气校正19-20
• 2.3 图像的融合20-21
• 2.4 图像裁剪、增强处理21-23
• 2.5 图像的几何校正23-25
• 第3章 利用 3S技术分析滑坡空间分布25-50
• 3.1 目视解译方法25-28
• 3.1.1 解译标志25-26
• 3.1.2 滑坡空间分布及分析26-28
• 3.2 植被覆盖度方法28-37
• 3.2.1 植被覆盖度概论28
• 3.2.2 NDVI计算28-31
• 3.2.3 植被覆盖度变化31-35
• 3.2.4 坡度计算35-36
• 3.2.5 滑坡空间分布36-37
• 3.3 差分干涉测量方法37-46
• 3.3.1 D-InSAR简介37-39
• 3.3.2 两轨法原理及技术流程39-44
• 3.3.3 数据分析44-46
• 3.3.4 滑坡空间分布46
• 3.4 三种方法的对比分析46-50
• 3.4.1 目视解译方法优势和不足46-47
• 3.4.2 植被覆盖度方法优势和不足47-48
• 3.4.3 差分干涉测量方法优势和不足48-50
• 第4章 利用滑坡空间分布特征判定鲁甸发震断层50-54
• 4.1 鲁甸地质条件50-51
• 4.2 滑坡空间分布判定51-53
• 4.3 发震断层判定53-54
• 第5章 滑坡稳定性分析54-58
• 5.1 滑坡稳定性分析原理54
• 5.2 权重分析54-56
• 5.3 结果分析56-58
• 结论与讨论58-60
• 主要结论58
• 存在的问题58-60
• 致谢60-61
• 参考文献61-65
• 攻读学位期间取得学术成果65
• 攻读硕士学位期间参与的科研项目65

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