高分辨率卫星影像提取DEM技术在活动构造定量研究中的应用--以库米什盆地南缘断裂陡坎为例

通过数字化地形图和野外地形测量获取数字高程模型(DEM)的传统方法存在时效性差、获取周期长、范围小等缺点,高分辨率卫星影像提取DEM技术的出现为快速获取断裂带大范围的地形地貌数据提供了全新的解决方案,极大地提高了野外地形地貌数据获取的效率,该方法与激光雷达扫描技术(Li DAR,Light Detection and Ranging)相比成本低,与Sf M(Structure from Motion)摄影测量方法相比覆盖范围大。然而,国内外目前尚缺乏针对用该方法获取的DEM精度是否满足活动构造定量研究要求的报道。文中以LPS(Leica Photogrammetry Suit)为软件平台,以Worldview-2全色波段立体像对为数据源,选择植被覆盖稀疏的东天山库米什盆地南缘最新发现的地表破裂带作为研究区,提取了0. 5m分辨率DEM,基于该DEM数据测量了不同期次洪积扇上的断层陡坎高度,并与后差分GPS(DGPS,differential GPS)野外实测的地形剖面进行了对比分析与精度评价。研究结果表明:由该方法获取的DEM高程与野外DGPS实测高程相差约-2. 82～4. 87m,经高程校正后与DGPS测线的吻合度很高,形态差异为0. 30m,能够精细刻画陡坎形态;对断层陡坎高度的测量精度可以达到0. 22m,能够满足活动构造定量研究中高精度地形地貌数据获取的需要,为快速获取断裂精细几何结构、断层剖面形态以及断层垂直位错带来了极大的便利,为后续野外工作中选择探槽开挖点、典型断错地貌点以及年代样品采集点提供了重要参考,在活动构造研究中具有广阔的应用前景。

东天山包尔图断裂带晚第四纪运动性质及形成机制

对天山内部大型断裂带晚第四纪以来的运动学特征进行研究是全面认识天山现今构造变形样式的重要途径。包尔图断裂是东天山内部的一条大型断裂,通过遥感影像解译、无人机摄影测量以及野外地质地貌调查对包尔图断裂晚第四纪的运动学特征进行了研究,发现该断裂在晚第四纪为左旋走滑-逆冲的运动性质。包尔图断裂错断了库米什盆地西北缘山前晚更新世以来的冲洪积扇,地貌上主要表现为断层陡坎、地貌面及冲沟的左旋位错。基岩山区一系列跨过该断裂且形成于中更新世的水系发生了系统性的左旋位错,形成了0.93~4.53km的左旋位错量,表明断层长期活动。通过对山前3处典型变形地貌面建立高精度数字模型,精确测量了不同时期冲沟的左旋位移量及陡坎高度,结果表明断裂以左旋走滑为主并兼有逆冲分量;博罗可努-阿齐克库都克断裂(博-阿断裂)、开都河断裂和包尔图断裂所围限的2个次级块体的相对运动是包尔图断裂左旋滑动的主要原因。包尔图断裂以左旋走滑为主兼具逆冲的运动特征不仅对调节天山内部的水平方向变形有重要作用,同时还吸收了一定的SN向缩短变形。