基于遥感和GIS技术的地下工程选址适宜性评价

发布时间：2020-05-15 17:31

【摘要】：地下工程是人类拓展地下空间资源的一种重要产物,不仅拓展了人类活动所需的空间资源还具备抗震性、隐蔽性以及密闭性等多种优越性能。常规的通过地面勘测方式进行地下工程选址需要投入大量的人力、物力和时间资源,往往还会受到地形及交通条件的限制,同时散点式的勘测结果难以反映地区整体的地下工程选址背景。目前,基于遥感和GIS技术的工程选址技术越来越受到研究者的青睐。本文依托中国地质调查局项目《东北某地区基础地质遥感调查成果工程建设应用研究》,开展基于遥感和GIS技术的地下工程选址指标遥感信息提取和选址指标的规范化处理,并以吉林省通化市集安地区为研究区,对该区地下工程选址适宜性进行了综合评估,形成了对研究区地下工程选址背景较为全面的了解。在地下工程选址适宜性遥感评价方面,本文根据地下工程选址技术要求,选取了地质构造、岩体基本质量和岩石风化程度作为地下工程稳定性评价指标,选取了地形坡度、地面高差和植被覆盖度作为地下工程安全条件评价指标,选取了等级公路距离和水域分布密度作为通行地下工程通行条件评价指标,同时将地下水赋存类型作为地下工程地下水条件评价指标,建立了地下工程遥感综合评估指标体系;利用层次分析法和指标规范化方法对各指标进行了进一步处理,梳理了各指标与地下工程选址之间的关系,建立了地下工程选址适宜性评价模型。本文还研究了相关指标要素的提取和专题图的生成方法。利用国产ZY-3 DOM数据采用遥感目视解译的方法进行了研究区地层岩性、地质构造、地下水赋存类型、地表水体和路网信息获取;利用Landsat8 OLI遥感影像采用定量反演的方法研究了基于归一化植被指数法(NDVI)的植被覆盖度提取方法,利用国产ZY-3 DSM数据研究了采用均值变点分析法确定地势起伏度最佳统计窗口并提取研究区地势起伏度的方法;在遥感信息解译及其属性字段入库的基础上,研究了地下工程选址所需的岩石硬度等级、岩体完整性以及岩体基本质量指标的经验转换方法;研究了利用GIS技术进行数据量化归一化处理的方法,形成了遥感评价指标专题图。利用上述建立的模型和遥感评价指标因子专题图,通过GIS模型运算生成了研究区地下工程选址遥感评估条件图,通过对评价指标的分区将评价结果划分为优、良、可、差、极差五个等级,进而圈定出了16个优选区,从评价结果分布规律来看,大致可以将优选结果划分为三类:1)沿河谷走向呈条带状分布优选区;2)沿山脊走向呈条带状分布优选区;3)处于半山腰偏下位置呈团块状分布优选区。根据野外实地调查结果验证的15个优选区中有11处适宜建造地下工程,正确率达73.33%。同时,根据优选区的分布情况及实地验证情况对评估结果进行了分析,评价结果较为理想,说明该方法对地下工程预选址的评估具有可靠性。研究表明,将遥感与GIS技术运用到地下工程选址适宜性评价中,具有宏观、高效、成本低等优势,且不受时间地域限制,尤其在地下工程选址的前期规划设计以及初勘阶段其优势则更明显,同时该方法还可以为进一步的详勘及工程施工提供基础资料,具有较好的应用前景。
【图文】：

1图 3.1 研究区遥感影像图研究区位于吉林省通化市集安地区，地理坐标为北纬 41°02 25 -41°20 50 ，东经125°59 30 -126°20 50 ，面积约为 1000km2，集安西南侧与辽宁丹东宽甸相邻，东南侧为

图 5.1 地质构造 C1对地下工程稳定条件影响专题图（2）岩体基本质量 C2对地下工程稳定条件影响由于地下工程的施工过程中围岩稳定性是重点关注的问题，在围岩稳定性方面研很多，但本次研究中仅涉及到前期选址或可行性研究方面，这个阶段中，对于岩体基本质量的指标不需要通过现场勘测的方式来保证围岩指标的精度，故采用遥感指标进行岩体基本质量指标评价，进而开展围岩对地下工程稳定性的评价。根据基本质量指标，将围岩对地下工程稳定性划分为 5 级（表 5.7）。从图 5.2 中可以看出，，研究区内岩体基本质量对地下工程稳定条件影响除受断裂响外，主要还受到岩石硬度等级的影响，受鸭绿江断裂的影响，鸭绿江两侧评价较差，
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：P237;P208;TU94

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本文编号：2665392