滑坡災(zāi)害遙感動態(tài)特征監(jiān)測及其預(yù)測分析研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、本論文是在系統(tǒng)而全面地總結(jié)滑坡災(zāi)害形成機(jī)理的基礎(chǔ)上,利用高分辨率遙感影像動態(tài)監(jiān)測滑坡體(以日本廣島地區(qū)為例),并獲得其運(yùn)動變化規(guī)律,同時就滑坡災(zāi)害各種自然及環(huán)境因素建立其動態(tài)時空數(shù)據(jù)庫框架,并在此基礎(chǔ)之上利用相關(guān)回歸分析及模式識別的非線性方法對滑坡災(zāi)害的發(fā)生和發(fā)展進(jìn)行預(yù)測等。 研究中針對日本廣島地區(qū)地質(zhì)滑坡災(zāi)害形成的機(jī)理和表象特征,采用高分辨率的遙感影像解譯滑坡信息,并通過相關(guān)數(shù)據(jù)分析提取滑坡災(zāi)害影響因子,達(dá)到利用遙感技術(shù)動態(tài)

2、監(jiān)測和預(yù)測預(yù)報滑坡災(zāi)害的目的。數(shù)據(jù)分析及處理過程主要包括:首先對滑坡研究區(qū)域的遙感影像進(jìn)行幾何校正、空間配準(zhǔn)、多波段影像數(shù)字合成、鑲嵌、數(shù)據(jù)變換等解譯預(yù)處理,其次利用1:50000地形圖以及其它相關(guān)的地質(zhì)資料等,提取滑坡區(qū)域初步的表層地質(zhì)區(qū)分圖、土地利用區(qū)分圖、傾斜區(qū)分圖、土壤區(qū)分圖、地形區(qū)分圖等,再通過對滑坡區(qū)域遙感影像進(jìn)行比值運(yùn)算處理獲得其植被指標(biāo)圖(NDVI指標(biāo)圖),在此基礎(chǔ)之上,運(yùn)用多變量解析的重回歸分析處理算法進(jìn)一步獲取其風(fēng)化

3、度區(qū)分圖、表層地質(zhì)區(qū)分圖、土地利用區(qū)分圖、飽和度區(qū)分圖、傾斜區(qū)分圖、土壤區(qū)分圖、地形區(qū)分圖等,最后反演出與滑坡因子有關(guān)的各個主題分類圖,并準(zhǔn)確地就滑坡災(zāi)害發(fā)生的原因、時間、場所和規(guī)模進(jìn)行了預(yù)測預(yù)報,達(dá)到了判斷、分析滑坡成因及表征的目的。 另外,在提高遙感動態(tài)監(jiān)測和數(shù)據(jù)處理及管理自動化程度的同時,構(gòu)建了滑坡災(zāi)害動態(tài)時空數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)框架。同時,以滑坡形成機(jī)制為基礎(chǔ),運(yùn)用3S空間信息技術(shù)以及基于統(tǒng)計學(xué)理論的支持向量機(jī)方法對滑坡災(zāi)害的預(yù)

4、測預(yù)報分析進(jìn)行了討論。 論文創(chuàng)新部分如下: (1)提出了面向滑坡災(zāi)害對象分類法。這種基于滑坡影像對象的解譯算法增加了更多的分類參數(shù),除光譜亮度值外,還充分利用了對象的鄰近關(guān)系、層次關(guān)系等進(jìn)行分類,并且在滑坡分類過程中還引入了對象形狀、尺寸、紋理等幾何和結(jié)構(gòu)信息,提高了分類的精度。通過對日本廣島地區(qū)遙感影像滑坡對象的分類精度分析,可以看出該分類中參與分類的6種地物類型的平均值幾乎都在0.90以上,最大值均為1,而標(biāo)準(zhǔn)差

5、都小于0.10,總體分類精度達(dá)到93.83%。 (2)首次把多變量解析的重回歸處理方法應(yīng)用在滑坡災(zāi)害遙感動態(tài)監(jiān)測和數(shù)據(jù)處理及預(yù)測預(yù)報中。通過利用降雨量、數(shù)量化分析、風(fēng)化度指標(biāo)以及各研究地域縱橫斷面等,對廣島地區(qū)滑坡災(zāi)害進(jìn)行了時間預(yù)報、地點(diǎn)預(yù)報和災(zāi)害規(guī)模預(yù)報等,實(shí)現(xiàn)了滑坡災(zāi)害遙感動態(tài)特征監(jiān)測與預(yù)測分析的數(shù)量化全自動處理。 (3)全面而系統(tǒng)地從滑坡災(zāi)害形成的內(nèi)外因要素入手,分析并構(gòu)建了滑坡動態(tài)時空數(shù)據(jù)庫的基本思路和概念框

6、架;數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)采用混合模式,數(shù)據(jù)庫模型采用圖數(shù)聯(lián)合模型,這種思路和方法既保留了目前GIS空間分析對數(shù)據(jù)的要求,又提出了新的動態(tài)時空性要求。 (4)利用“3S”空間信息技術(shù)同時將滑坡災(zāi)害動態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)和大尺度區(qū)域歷史環(huán)境信息結(jié)合于滑坡預(yù)測模型中,建立了基于GIS空間分析功能技術(shù)的滑坡災(zāi)害預(yù)測預(yù)報方法,實(shí)現(xiàn)了滑坡災(zāi)害的全信息化實(shí)時預(yù)報。 (5)首次以日本廣島地區(qū)為研究區(qū),利用其豐富的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、地質(zhì)地貌數(shù)據(jù)、遙感影像數(shù)據(jù),構(gòu)建

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