藏东地区灾害地质遥感定量预测评价研究
发布时间：2021-01-26 19:19
当前国土资源的最重要工作就是针对地质灾害的监测与预防,主要是由于地质灾害对人类生命财产安全有不可估量的损失和潜在的巨大威胁。但对于中大比例尺灾害地质的遥感定量研究来说以往一直缺乏成熟的理论和方法,本文创新的提出从地质灾害查询、定位、解译、分布、规模、监测的一体化监测理论体系,为今后发展地质灾害的遥感解译提供了新的理论思路与方法。近年来,随着中国的遥感产业的革新与发展,现已进入蓬勃发展的阶段,遥感技术也逐步成为地质灾害监测的有效手段之一,本论文就是在遵循这一需求的基础上,依托地质、地理信息、水文资料多源信息资源数据,通过高分遥感影像、ASTER影像数据等多源遥感影像,对藏东地区五个县的地质灾害分布、影响范围等进行了分析评价,为该地区今后的地质灾害防治提供了可靠的数据支持。本文以藏东地区的丁青、贡觉、江达、类乌齐、聂荣五县为研究对象,从灾害地质的遥感分析、灾害体控制因子分析以及灾害性评价三个部分,对研究区内的地质灾害进行了系统的解译分析与评价。基于GIS数据和高分辨率的遥感影像对灾害体进行定量的提取、解译与分析,综合多个影像地质灾害的控制因子,包括高程、坡度、坡向、岩性、构造、植被、水体、...
【文章来源】： 潘灵慧 中国地质大学(北京)
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
中国地质大学（北京）硕士学位论文9图2-1 DEM差分原理示意图 DEM差分分析应用于地质灾害的定位表现在可以通过差分结果检测灾害发生的区域，一般情况下来说，都是使用相较而言时间靠后的DEM减去时间靠前的DEM，所得差值如果为正，表明该地区的地形有了抬升或升高，则称之为堆积区，差值的结果若小于0，表明该地区发生了塌陷或受到了侵蚀，称这些负值区域为侵蚀区。将差分的结果与其他遥感影像及致灾因子进行叠加分析，如堆积区与侵蚀区相邻，且呈较为细碎时，即有可能为崩塌灾害；堆积区与侵蚀区相邻且呈块状时，即有可能为滑坡灾害，侵蚀区贴近河流且附近少见或不见堆积区时，可能考虑此处有泥石流灾害的发生；出现大面积都为侵蚀区的状况，则考虑有可能是地面沉降灾害的发生。基于堆积区与侵蚀区的位置分布对地质灾害进行定位，是灾害调查中的思路创新，同时也为地质灾害监测提供了一个可靠的验证依据。本文研究中依托10年间隔的二期次差分DEM，对研究区总体地形变化进行了研究，大致确定出可能发生灾害点的区域定位，为目视解译提供了参考意见。2.3地质灾害解译基于遥感技术的地质灾害监测主要有两种方法：目视解译和自动识别(谢慧芬，2011)。目视解译建立在主观判断的基础上，通过自身知识依据影像的纹理、色调、阴影、形状、大小等标志判别灾害体的位置及大小，也可以与灾害发生前的影像进行差异对比分析，明显的看出灾害体位移方向与距离，动态监测灾害体发育方向。因此这样的目视解译对研究人员本身的知识储备要求较高，如缺乏相关的解译经验会导致解译低效及误判，但经验丰富的解译人员解译出的结果往往
中国地质大学（北京）硕士学位论文15通常是通过叠加二维遥感图像和DEM图像来生成实现遥感图像的三维可视化。DEM图像本身具有高程信息且可以客观地反映研究区域的地形和地貌特征。在三维显示中，可以直接通过DEM影像具有的高程值设置图层的基准高程，建立地表模型；对于缺少高程信息的影像，则一般通过自行叠加要素图层或赋值基准高程来实现影像的3D显示。2.5.2灾害体规模计算对于变化量以及灾害体的规模预估，在DEM数据可靠的基础上可进行有效估算。该算法的原理是通过叠加DEM图像来获得滑坡和崩塌等地质灾害的变化表面积，计算地质灾害表面积变化范围前后的DEM差异（假设表面是连续的），只需将高差和表面积相乘即可计算灾难的体积。另一种对于灾害体的规模定量化的计算方法叫做土方量法。采用土方量法计算地质灾害引起的土方量变化，目前是主要通过估算塌陷厚度，然后建立边坡与塌陷厚度之间的关系来计算滑坡，塌方和泥石流等地质灾害。或者是建立滑动面积与滑坡的厚度之间的关系进行计算，这类计算方法虽然一定程度上也能得出灾害体的规模的预估值，但对比土方量法来说精确度都有些许差异。土方量的计算公式为：=%&%"(公式1其中V表示土方量体积，A表示像元的大小（图像分辨率）；hi表示高度（像元亮度）。计算示意图如图2-2所示。图2-2 土方量计算示意图 土方量的计算可以得到地质灾害面积与体积的变化情况，通过两个或多个不同时间段的地表地形，定量化的计算出地表的变化量，从而能够更好的对地质灾
【参考文献】：
期刊论文
[1]Modeling the effect of sediment concentration on the flow-like behavior of natural debris flow[J]. Leonardo Schippa. International Journal of Sediment Research. 2020(04)
[2]基于物联网公路高边坡地质灾害监测系统研究[J]. 韩建超,张亮,任凯珍,胡福根. 城市地质. 2020(01)
[3]甘肃夏河MS5.7地震烈度评定及震害特征分析[J]. 马小平,孙艳萍,陈文凯,张苏平,高安泰,刘岸果,朱瑞. 地震工程学报. 2020(03)
[4]地理信息系统在地质灾害信息系统建设中的应用[J]. 杨芳. 智能城市. 2020(04)
[5]基于加权信息量法的成家庄地质灾害敏感性评价研究[J]. 王小浩,唐亚明,冯卫,王浩. 科技创新与应用. 2020(05)
[6]基于GIS的灵山县地质灾害易发性分区评价研究[J]. 黄希明,江思义. 资源信息与工程. 2020(01)
[7]遥感技术在地质灾害调查中的应用[J]. 任正情. 世界有色金属. 2019(23)
[8]基于缓冲区GIS断层和滑坡相关性分析中缓冲距离大小选取分析[J]. 崔伟,刘高,于飞,张晓,孙诚. 佳木斯大学学报(自然科学版). 2020(01)
[9]多源遥感数据测绘应用关键技术研究[J]. 李军. 建材与装饰. 2020(01)
[10]地质环境评价在地质灾害防治工作中的应用研究[J]. 姜辞冬. 世界有色金属. 2019(20)
博士论文
[1]基于遥感和GIS的宁夏盐池县地质灾害风险评价研究[D]. 张晓东.中国地质大学(北京) 2018
硕士论文
[1]基于多源遥感的康定—炉霍拟建高速公路地质灾害危险性评价及线路优化分析[D]. 王天河.成都理工大学 2019
[2]基于RS与GIS的川藏联网工程沿线地质灾害危险性评价[D]. 刘静.中国地质大学(北京) 2018
[3]基于多期DEM的地质灾害与环境动态监测[D]. 冯增文.中国地质大学(北京) 2015
[4]基于ArcGIS的旬阳县地质灾害易发性分区评价[D]. 张英.长安大学 2014
[5]基于GIS的地震地质灾害危险性评价[D]. 冯新科.中国地震局地质研究所 2014
[6]基于WebGIS的滑坡监测信息管理及灾害空间预测[D]. 唐小丽.中南大学 2011
[7]金沙江上游区域地质灾害遥感解译与GIS分析[D]. 武利娟.中国地质大学（北京） 2007
本文编号：3001679
【文章来源】： 潘灵慧 中国地质大学(北京)
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
中国地质大学（北京）硕士学位论文9图2-1 DEM差分原理示意图 DEM差分分析应用于地质灾害的定位表现在可以通过差分结果检测灾害发生的区域，一般情况下来说，都是使用相较而言时间靠后的DEM减去时间靠前的DEM，所得差值如果为正，表明该地区的地形有了抬升或升高，则称之为堆积区，差值的结果若小于0，表明该地区发生了塌陷或受到了侵蚀，称这些负值区域为侵蚀区。将差分的结果与其他遥感影像及致灾因子进行叠加分析，如堆积区与侵蚀区相邻，且呈较为细碎时，即有可能为崩塌灾害；堆积区与侵蚀区相邻且呈块状时，即有可能为滑坡灾害，侵蚀区贴近河流且附近少见或不见堆积区时，可能考虑此处有泥石流灾害的发生；出现大面积都为侵蚀区的状况，则考虑有可能是地面沉降灾害的发生。基于堆积区与侵蚀区的位置分布对地质灾害进行定位，是灾害调查中的思路创新，同时也为地质灾害监测提供了一个可靠的验证依据。本文研究中依托10年间隔的二期次差分DEM，对研究区总体地形变化进行了研究，大致确定出可能发生灾害点的区域定位，为目视解译提供了参考意见。2.3地质灾害解译基于遥感技术的地质灾害监测主要有两种方法：目视解译和自动识别(谢慧芬，2011)。目视解译建立在主观判断的基础上，通过自身知识依据影像的纹理、色调、阴影、形状、大小等标志判别灾害体的位置及大小，也可以与灾害发生前的影像进行差异对比分析，明显的看出灾害体位移方向与距离，动态监测灾害体发育方向。因此这样的目视解译对研究人员本身的知识储备要求较高，如缺乏相关的解译经验会导致解译低效及误判，但经验丰富的解译人员解译出的结果往往
中国地质大学（北京）硕士学位论文15通常是通过叠加二维遥感图像和DEM图像来生成实现遥感图像的三维可视化。DEM图像本身具有高程信息且可以客观地反映研究区域的地形和地貌特征。在三维显示中，可以直接通过DEM影像具有的高程值设置图层的基准高程，建立地表模型；对于缺少高程信息的影像，则一般通过自行叠加要素图层或赋值基准高程来实现影像的3D显示。2.5.2灾害体规模计算对于变化量以及灾害体的规模预估，在DEM数据可靠的基础上可进行有效估算。该算法的原理是通过叠加DEM图像来获得滑坡和崩塌等地质灾害的变化表面积，计算地质灾害表面积变化范围前后的DEM差异（假设表面是连续的），只需将高差和表面积相乘即可计算灾难的体积。另一种对于灾害体的规模定量化的计算方法叫做土方量法。采用土方量法计算地质灾害引起的土方量变化，目前是主要通过估算塌陷厚度，然后建立边坡与塌陷厚度之间的关系来计算滑坡，塌方和泥石流等地质灾害。或者是建立滑动面积与滑坡的厚度之间的关系进行计算，这类计算方法虽然一定程度上也能得出灾害体的规模的预估值，但对比土方量法来说精确度都有些许差异。土方量的计算公式为：=%&%"(公式1其中V表示土方量体积，A表示像元的大小（图像分辨率）；hi表示高度（像元亮度）。计算示意图如图2-2所示。图2-2 土方量计算示意图 土方量的计算可以得到地质灾害面积与体积的变化情况，通过两个或多个不同时间段的地表地形，定量化的计算出地表的变化量，从而能够更好的对地质灾
【参考文献】：
期刊论文
[1]Modeling the effect of sediment concentration on the flow-like behavior of natural debris flow[J]. Leonardo Schippa. International Journal of Sediment Research. 2020(04)
[2]基于物联网公路高边坡地质灾害监测系统研究[J]. 韩建超,张亮,任凯珍,胡福根. 城市地质. 2020(01)
[3]甘肃夏河MS5.7地震烈度评定及震害特征分析[J]. 马小平,孙艳萍,陈文凯,张苏平,高安泰,刘岸果,朱瑞. 地震工程学报. 2020(03)
[4]地理信息系统在地质灾害信息系统建设中的应用[J]. 杨芳. 智能城市. 2020(04)
[5]基于加权信息量法的成家庄地质灾害敏感性评价研究[J]. 王小浩,唐亚明,冯卫,王浩. 科技创新与应用. 2020(05)
[6]基于GIS的灵山县地质灾害易发性分区评价研究[J]. 黄希明,江思义. 资源信息与工程. 2020(01)
[7]遥感技术在地质灾害调查中的应用[J]. 任正情. 世界有色金属. 2019(23)
[8]基于缓冲区GIS断层和滑坡相关性分析中缓冲距离大小选取分析[J]. 崔伟,刘高,于飞,张晓,孙诚. 佳木斯大学学报(自然科学版). 2020(01)
[9]多源遥感数据测绘应用关键技术研究[J]. 李军. 建材与装饰. 2020(01)
[10]地质环境评价在地质灾害防治工作中的应用研究[J]. 姜辞冬. 世界有色金属. 2019(20)
博士论文
[1]基于遥感和GIS的宁夏盐池县地质灾害风险评价研究[D]. 张晓东.中国地质大学(北京) 2018
硕士论文
[1]基于多源遥感的康定—炉霍拟建高速公路地质灾害危险性评价及线路优化分析[D]. 王天河.成都理工大学 2019
[2]基于RS与GIS的川藏联网工程沿线地质灾害危险性评价[D]. 刘静.中国地质大学(北京) 2018
[3]基于多期DEM的地质灾害与环境动态监测[D]. 冯增文.中国地质大学(北京) 2015
[4]基于ArcGIS的旬阳县地质灾害易发性分区评价[D]. 张英.长安大学 2014
[5]基于GIS的地震地质灾害危险性评价[D]. 冯新科.中国地震局地质研究所 2014
[6]基于WebGIS的滑坡监测信息管理及灾害空间预测[D]. 唐小丽.中南大学 2011
[7]金沙江上游区域地质灾害遥感解译与GIS分析[D]. 武利娟.中国地质大学（北京） 2007
本文编号：3001679
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