巖溶塌陷控制因素遙感信息時空變化研究——以廣西吉利村為例.pdf

1、巖溶塌陷的發(fā)生具有隱蔽性、變動性和突發(fā)性的三大特征。而遙感作為一種先進的空間信息技術(shù)，具有快速、大范圍、多光譜和重復(fù)獲取地表地物信息的優(yōu)勢能力。針對前人研究存在的問題與不足，如何充分利用遙感的技術(shù)優(yōu)勢開展巖溶塌陷勘查和預(yù)測，是一個值得探索研究的問題。本文在國家自然科學(xué)基金課題“巖溶塌陷‘地下水條件’地表生態(tài)要素的遙感反演理論與方法”(項目編號D0215)支持下，以曾于2010年6月發(fā)生巨大巖溶塌陷災(zāi)害的廣西區(qū)來賓市吉利村為實驗研究區(qū)，開

2、展了巖溶塌陷控制因素遙感信息時空變化研究。通過對塌陷發(fā)生前的2010年2月19日與發(fā)生后的2011年8月30日兩個時間ETM+遙感影像的時空變化信息提取和定量分析，獲得了該巖溶塌陷形成過程中的環(huán)境變化遙感特征信息，在此基礎(chǔ)上，對這些信息的時空特征和規(guī)律開展了初步研究，取得一系列的初步研究成果。本文研究工作屬于正在開展的該項目工作中的一部分。取得的初步研究成果主要包括：
　　 (1)結(jié)合覆蓋層物理力學(xué)性質(zhì)、厚度、地層條件、歷年水文

3、動態(tài)資料、地下水開采量等因素綜合論述了巖溶塌陷的形成條件和誘發(fā)巖溶塌陷的控制因素。
　　 (2)在對已有研究資料詳細分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)地物的電磁輻射遙感理論，巖溶塌陷機構(gòu)與其電磁輻射遙感像場之間存在場源-場的因果關(guān)系。初步建立了地下→地面→空中的簡單概念模型，來詮釋巖溶塌陷機構(gòu)實體與巖溶塌陷環(huán)境的反射電磁波所形成的遙感影像時空分布。對導(dǎo)致巖溶塌陷機構(gòu)生成，并對其發(fā)展起控制和影響作用的相關(guān)外部環(huán)境，包括地質(zhì)環(huán)境、水文地質(zhì)環(huán)境、第四

4、系地質(zhì)環(huán)境、地形地貌環(huán)境、植被環(huán)境和人類活動環(huán)境進行詳細描述。
　　 (3)根據(jù)吉利地區(qū)巖溶塌陷發(fā)育和分布特征，對比分析了兩時相遙感影像特征，圈定了塌陷預(yù)測點區(qū)，通過圖像增強處理以及遙感信息特征分析，進行信息提取，定量的反演了塌坑形成前后的巖溶塌陷機構(gòu)地質(zhì)環(huán)境。
　　 (4)在上述研究成果的基礎(chǔ)上，以土壤水分和地下水位的變化為依據(jù)，再結(jié)合野外勘察資料，確定了經(jīng)過圖像預(yù)處理的目視解譯效果圈定的3個塌陷點區(qū)中，1-4號點區(qū)為