滑坡災(zāi)害遙感動(dòng)態(tài)特征監(jiān)測(cè)及其預(yù)測(cè)分析研究.pdf

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(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)滑坡體(以日本廣島地區(qū)為例)，并獲得其運(yùn)動(dòng)變化規(guī)律，同時(shí)就滑坡災(zāi)害各種自然及環(huán)境因素建立其動(dòng)態(tài)時(shí)空數(shù)據(jù)庫(kù)框架，并在此基礎(chǔ)之上利用相關(guān)回歸分析及模式識(shí)別的非線性方法對(duì)滑坡災(zāi)害的發(fā)生和發(fā)展進(jìn)行預(yù)測(cè)等。 研究中針對(duì)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(guò)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(dòng)態(tài)

2、監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)滑坡災(zāi)害的目的。數(shù)據(jù)分析及處理過(guò)程主要包括：首先對(duì)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(guò)對(duì)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(gè)主題分類圖，并準(zhǔn)確地就滑坡災(zāi)害發(fā)生的原因、時(shí)間、場(chǎng)所和規(guī)模進(jìn)行了預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，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(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)處理及管理自動(dòng)化程度的同時(shí)，構(gòu)建了滑坡災(zāi)害動(dòng)態(tài)時(shí)空數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)框架。同時(shí)，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(jì)學(xué)理論的支持向量機(jī)方法對(duì)滑坡災(zāi)害的預(yù)

4、測(cè)預(yù)報(bào)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(duì)象分類法。這種基于滑坡影像對(duì)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(duì)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(guò)程中還引入了對(duì)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(guò)對(duì)日本廣島地區(qū)遙感影像滑坡對(duì)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(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)處理及預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)中。通過(guò)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(duì)廣島地區(qū)滑坡災(zāi)害進(jìn)行了時(shí)間預(yù)報(bào)、地點(diǎn)預(yù)報(bào)和災(zāi)害規(guī)模預(yù)報(bào)等，實(shí)現(xiàn)了滑坡災(zāi)害遙感動(dòng)態(tài)特征監(jiān)測(cè)與預(yù)測(cè)分析的數(shù)量化全自動(dòng)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(dòng)態(tài)時(shí)空數(shù)據(jù)庫(kù)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(kù)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(duì)數(shù)據(jù)的要求，又提出了新的動(dòng)態(tài)時(shí)空性要求。 (4)利用“3S”空間信息技術(shù)同時(shí)將滑坡災(zāi)害動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)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(cè)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(cè)預(yù)報(bào)方法，實(shí)現(xiàn)了滑坡災(zāi)害的全信息化實(shí)時(shí)預(yù)報(bào)。 (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