基于3S技術(shù)強震區(qū)地質(zhì)災(zāi)害解譯與危險性評價研究——以四川省北川縣為例.pdf

1、2008年5月12日14時28 分，四川省汶川縣映秀鎮(zhèn)發(fā)生里氏8.0級強烈地震,地震波及大半個中國，受災(zāi)面積達(dá)10 萬平方公里。汶川大地震觸發(fā)了大量的崩塌滑坡地質(zhì)災(zāi)害，據(jù)不完全統(tǒng)計，地震觸發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害點2 萬余處，總量估計在5萬處以上。其中常見的四種地質(zhì)災(zāi)害崩塌、滑坡、泥石流及不穩(wěn)定斜坡占總數(shù)的97 ％以上。地震是誘發(fā)滑坡次生災(zāi)害的動力成因之一，每當(dāng)強烈地震發(fā)生后，斜坡產(chǎn)生變形破壞，導(dǎo)致大量的滑坡產(chǎn)生，這些滑坡稱之為“地震滑坡”。強地震

2、作用將長期影響著斜坡的穩(wěn)定性，特別是在雨季，地質(zhì)災(zāi)害連綿不斷，泥石流轉(zhuǎn)為旺盛，主要原因是暴雨也引起大量的滑坡產(chǎn)生，這些滑坡稱之為“暴雨滑坡”，因此暴雨也是誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的動力成因之一。
　　 目前對地震滑坡的研究主要集中于同發(fā)型地震滑坡的識別和特征研究，然而對震后降雨誘發(fā)的暴雨滑坡活動特征的動態(tài)分析較少，開展地震滑坡和暴雨滑坡兩者之間產(chǎn)生的滑坡數(shù)量、面積、滑坡特征研究就更少了。鑒于目前國內(nèi)尚未有針對強震區(qū)地震滑坡和暴雨滑坡進(jìn)行動態(tài)

3、對比分析的研究成果，論文基于地質(zhì)學(xué)、地貌學(xué)、3S技術(shù)等相關(guān)學(xué)科理論及國內(nèi)外研究進(jìn)展及動態(tài)的基礎(chǔ)上，通過對“5.12”汶川大地震強震區(qū)之一的北川縣大量產(chǎn)生的地質(zhì)災(zāi)害的野外調(diào)查基礎(chǔ)之上，利用多時相、高分辨率的航片、P5、SPOT5衛(wèi)星圖像資料對北川全縣進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害點狀遙感解譯以及對北川縣典型區(qū)進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害面狀遙感解譯，建立強震區(qū)地質(zhì)災(zāi)害遙感解譯的判識特征，開展強震區(qū)北川縣典型區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害動態(tài)分析，重點分析對比地震滑坡和暴雨滑坡數(shù)量類型特征，

4、同時在完成對北川全縣地質(zhì)災(zāi)害點狀解譯的基礎(chǔ)之上，開展強震區(qū)北川縣地質(zhì)災(zāi)害危險性評價方法與體系的研究，并建立強震區(qū)地質(zhì)災(zāi)害危險性評價模式，可以快速有效的展開強震區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的快速評價。
　　 論文主要得到以下研究成果：
　　 （1）初步建立了較為系統(tǒng)的利用高精度遙感技術(shù)研究地質(zhì)災(zāi)害的方法體系，結(jié)合崩滑流地質(zhì)災(zāi)害的成因及圖像形態(tài)特征（形態(tài)、色調(diào)、陰影、紋理等）修正和完善了地質(zhì)災(zāi)害遙感解譯的判別標(biāo)志和解譯方法，闡明了遙感技術(shù)在地

5、質(zhì)災(zāi)害研究中的優(yōu)點和局限性。
　　 （2）利用多時相、高分辨率的航片、P5、SPOT5衛(wèi)星圖像，完成對北川縣典型區(qū)進(jìn)行了5.12 地震之前、5.12 地震之后、9.24 暴雨之后的單體滑坡、崩塌、泥石流和區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害數(shù)量和面積規(guī)模特征對比動態(tài)分析，表明：地震是誘發(fā)滑坡次生災(zāi)害的動力成因之一，每當(dāng)強烈地震發(fā)生后，斜坡產(chǎn)生變形破壞，導(dǎo)致大面積滑坡；同時暴雨也是誘發(fā)滑坡次生災(zāi)害的動力成因之一，且暴雨誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害往往具有區(qū)域性、群發(fā)性

6、、同時性、暴發(fā)性和成災(zāi)大的特點，結(jié)合兩期影像對比9.24 暴雨誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害體面積是5.12 地震直接誘發(fā)滑坡面積的1/4 倍，隨著時間的推移和降雨的發(fā)生，降雨引起的滑坡面積將持續(xù)增加；暴雨不僅誘發(fā)新的滑坡，而且促使原來地震滑坡復(fù)活，并擴(kuò)大其面積，暴雨后地震滑坡面積擴(kuò)大了原來面積的1/8 倍，同樣隨著時間的推移和降雨的發(fā)生，地震滑坡面積將持續(xù)擴(kuò)大。
　　 （3）引入地質(zhì)災(zāi)害的空間概率和時間概率概念，完善了地質(zhì)災(zāi)害危險性概念。

7、r>　　 重點分析了地震誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害分布與評價指標(biāo)的空間分布量化關(guān)系和內(nèi)在本質(zhì)聯(lián)系，并結(jié)合降雨誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害因子進(jìn)行了地質(zhì)災(zāi)害危險性評價體系的構(gòu)建。結(jié)果表明：高危險區(qū)一般與地質(zhì)災(zāi)害分布密度有較好的對應(yīng)關(guān)系，評價表明盡管高危險區(qū)面積僅占總面積的52.6％，但分布1682個地質(zhì)災(zāi)害點，占災(zāi)害點總數(shù)的95.9％；北川縣地質(zhì)災(zāi)害危險性評價圖表明地質(zhì)災(zāi)害高危險區(qū)一般沿斷裂線或者河流呈帶狀分布，說明地震誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害有其自身特點，受發(fā)震斷裂、河谷地形

8、地貌等條件的控制。
　　 （4）建立指標(biāo)量化敏感性統(tǒng)計模型，實現(xiàn)評價因子的定量化。本文在數(shù)學(xué)統(tǒng)計學(xué)基礎(chǔ)之上建立的一種指標(biāo)量化敏感性統(tǒng)計模型，指標(biāo)量化敏感性統(tǒng)計模型是計算各指標(biāo)因子屬性的地質(zhì)災(zāi)害點密度和總評價區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害點平均密度之間組合頻率,以組合頻率大小來確定其敏感性，并進(jìn)行敏感度賦值。
　　 （5）建立了強震區(qū)地質(zhì)災(zāi)害危險性評價模式，其基本流程為：包括數(shù)據(jù)采集與預(yù)處理→地質(zhì)災(zāi)害遙感圖像信息提取→地質(zhì)災(zāi)害敏感性評價體系