基于DEM的泥石流沟地貌环境特征变化探测研究

【摘要】：泥石流是我国西部山区常见的一种突发性地质灾害现象，直接威胁山区人民的生活和生产，破坏自然环境。在形成泥石流的三大要素中，地形条件及松散固体物质储量是影响泥石流形成、发展及规模的因素之一，根据地形的变化研究泥石流沟地形条件及松散固体物质储量是基本的方法。遥感和摄影测量技术的发展为研究泥石流等现象建立地表的三维模型提供了丰富的数据源和先进的手段，作为地形地貌的一种数学表达，数字高程模型(DEM)提供了三维分析数据基础，应用DEM对泥石流沟地貌环境特征进行变化研究，是对传统研究泥石流灾害的理论和方法的重要补充。 本研究以泥石流沟—成昆线普雄镇普歪沟为研究区域，以57年及87年航空像片为基本资料，探讨了在VirtuoZo系统中生成该区高效高质的大比例尺DEM和等高线数据(1：2000，2米格网)的方法，以及无控制点表面匹配技术—稳健的最小高程差法(Robust LZD)在不同时期的表面模型匹配中的应用，并对该技术的应用效果进行了简单的分析。针对普歪沟，在GIS软件(ArcView 3.2a)中应用不同时期的DEM，确定并提取了泥石流沟地貌参数及流域内地形评价的指标，采用对比分析的方法，从沟床比降和切割度以及坡度的角度，对研究时段内泥石流沟沟床的发育情况及泥石流活动造成的区域地貌环境变化进行了探测和分析；利用不同时期三维模型间的差值模型探测了灾害地区的冲刷与堆积情况，并对泥石流沟固体物质储量的变化进行了计算，从而得出普歪沟在30年间地貌环境特征及固体物质储量的大致变化情况。 本研究不仅可为该区泥石流的防治措施制订提供基础数据和科学依据，为进一步认识该沟泥石流活动的规律奠定基础；同时，在积累对自然灾害现象、本质和形成机理的认识，进一步掌握自然灾害的规律，以及研究我国西部山区的土壤侵蚀和水土保持以及减灾防灾方面具有重要的现实意义和实用价值。