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《成都理工大学》 2012年
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基于3S技术的汶川强震区潜在突发性泥石流危险性区划及评价研究

杨鑫  
【摘要】:我国地震频繁,是全球地震活动最强烈、地震灾害最严重的国家之一。5.12汶川巨震诱发了大量的崩塌、滑坡等地质灾害,据估计整个灾区地震触发的崩塌、滑坡有5万处以上,潜在泥石流沟近千条,而对人民安全造成直接威胁的灾害隐患点就达12000余处,其分布之广、类型之复杂、破坏之巨大,举世罕见。特大地震导致大量的山体开裂,造成了大量的松散堆积体,形成潜在不稳定斜坡,隐蔽性极强,构成灾害威胁,其数量难以估计。这些潜在不稳定斜坡在一定条件下将诱发突发性泥石流,对新的安置点人民生命和财产同样构成重大威胁。因此,采用新技术新方法快速查明重灾区突发性泥石流隐患分布及性状特点,并对其进行危险性区划和预警预报,有重要科学意义和实用价值。 本文以岷江上游汶川县域以其地震极重灾区映秀-老虎嘴一带为实验区,在充分分析研究前人资料基础上,采用3S技术,以多尺度DEM和多源高精度遥感图像为研究区地貌流域信息熵计算和地质灾害信息提取等研究的数据源,结合地质、地理、水文、气象等资料,通过研究区地质灾害信息的遥感图像数字处理和解译及野外实地调查验证,查明了研究区地质灾害性状特点及空间分布特征,并在此基础上采用多种方法对研究区潜在突发性泥石流进行危险性区划与评价。 论文主要研究内容及取得的创新成果有以下方面: (1)充分发挥3S技术特点,利用震后高精度、多类型、多时相遥感影像,通过遥感图像处理和地质灾害信息提取,结合现场调查,对研究区重要地段地质灾害进行了详细解译,共解译图像面积414.25km2,提取/解译滑坡体53个,崩塌1575个,地质灾害面积76.58km2。基本查明了研究区地质灾害的性状特点及其空间分布特征。 (2)研究中利用5·12震后无人机高精度遥感图像,通过全数字摄影测量方法提取了震后的高精度DEM,并应用于研究区泥石流危险性评价中进行地形、地貌等分析中,以GIS强大的空间分析功能提取研究区流域、坡度、高差等重要信息,尤其是利用本次提取的震后高精度DEM制作的遥感图像地质解译三维可视化与动态分析系列图像,为本次地质灾害的信息提取与现场调查工作提供一种切实可行的技术手段。实践证明,制作目标区三维遥感图像对地质灾害进行动态观测可提高解译的精度,有利于从全局宏观和局部微观对研究区地质灾害个体及群体性状特征及其空间分布进行分析,得出与实际相吻合的结论。 (3)研究中采用了不同层次区域和多种泥石流危险性评价理论及方法。在基于流域尺度的泥石流危险性评价中,分别采用集水阈值为20万和30万划分流域和40万划分的流域做泥石流危险性评价,按照不同尺度对研究区进行子流域划分和地貌信息熵计算。以子流域为评价单元,选用层次分析法确定权重,采用高程差、地形坡度、地层岩性、地震烈度、地貌信息熵、日最大降雨量、植被覆盖度等11个评价因子对研究区泥石流危险性进行区划与评价。将汶川县域泥石流危险性划分为低、偏低、中等、偏高、高五个级别。研究结果表明,沿岷江主流域及近侧突发性泥石流灾害危险性极高,特别是银杏乡、映秀镇等地区,值得加强注意。 (4)在强震区映秀-老虎嘴潜突发性泥石流危险性区划研究中,采用基于模糊综合评判法的泥石流危险性区划与评价理论及方法,利用震后高精度DEM,将实验区按不同尺度分为31和67个子流域单元,泥石流危险性评价以泥石流规模为主要因子,子流域面积、高程差、平均坡度、汇流累积量、流域切割密度、物源面积、单位物源面积、主沟长度、不稳定沟床比例、沟床纵坡降、地貌信息熵等为其它因子建立因子评价集合,借助灰色系统和模糊数学的思想,利用灰色关联度法确定评价因子权重、利用模糊综合评判法对实验区进行潜在泥石流危险性区划。研究成果为该区突发性泥石流危险性预警预报提供了科学依据。
【学位授予单位】:成都理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:P642.23

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【引证文献】
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