高植被覆盖区台风暴雨型滑坡成灾机制及预警模型研究综述

高植被覆盖区台风暴雨型滑坡具有显著的群发、突发和高隐蔽特性,面对日益增加的防灾减灾需求,如何科学地揭示其成灾机制并构建智能预警模型正成为当前研究的热点和前沿问题。文中首先以浙闽两省频发的台风暴雨型滑坡为例,系统总结了其地貌地质、时空分布和上覆植被等发育特征。其次,从台风暴雨型滑坡成灾机制、植被对斜坡稳定性影响及台风暴雨型滑坡的预警预报等3个方面重点梳理并剖析了当前研究现状,强调指出当前有关高植被覆盖区台风暴雨型滑坡的研究仍存在台风-暴雨共同作用下植被发育斜坡的水文动态响应刻画不足、成灾机制仍不清晰以及由此导致滑坡稳定性评价方法缺乏针对性、已有预警模型精细化、精准化预警不足等亟待解决的深层次问题。最后,建议未来研究亟需聚焦地质-植被-气象的相互作用,查明高植被覆盖区台风暴雨型滑坡的孕灾环境与其发育规律,明确台风暴雨下植被发育斜坡的水文响应规律,揭示其失稳演化过程与成灾机制,建立台风暴雨过境全过程的时空预警模型。文中旨在为台风暴雨型滑坡的研究开辟新的视角和研究思路,进而为全球高植被覆盖区台风暴雨型滑坡的预警与防控提供科学决策和技术支撑。

InSAR技术高植被覆盖区DEM重建及精度分析

合成孔径雷达干涉测量(InSAR)技术是大区域数字高程模型数据获取的重要手段之一,本文介绍了In-SAR技术在高植被覆盖区DEM重建的技术原理及流程,阐述了干涉相位点与实测目标点映射关系,通过实验获取柬埔寨某公路项目全程的DEM,辅助融合GLAS星载激光测高数据与实测GNSS数据进行比较、分析,验证了方法的高效性与正确性。

高植被覆盖区遥感矿化蚀变信息提取方法研究——以甘肃省西河县大桥—石峡地区为例

高植被覆盖区遥感矿化蚀变信息提取结果会受植被覆盖影响其效果。笔者基于西秦岭大桥—石峡地区,利用ETM和Aster影像数据,进行高植被覆盖区遥感矿化蚀变信息提取研究,探讨抑制植被干扰和提取遥感矿化蚀变信息的方法,提出了多元数据叠加分析法。采用“混合像元法剔除干扰+多层次分离技术分析波段相关关系+多元数据叠加分析法增强蚀变信息+正态分布阈值分割法分级提取”等系列方法,提取了研究区遥感铁染和羟基异常,其中铁染异常区占研究区面积1.63%,羟基异常区占研究区面积1.26%。矿床点与遥感异常相关比率为45.5%,说明该方法在高植被覆盖区提取遥感矿化蚀变信息效果较好,具有一定示矿意义。

基于孕灾敏感性分析的高植被覆盖区滑坡地质灾害遥感解译

利用遥感数据高效、准确地获取高植被覆盖地区滑坡地质灾害信息,对区域滑坡地质灾害预警预报和风险管理具有重要意义。以浙江省飞云江流域南田、雅梅图幅为典型研究区,首先利用Landsat 8遥感数据及航片信息解译和分析了区内70处历史滑坡地质灾害的孕灾地质环境条件,并结合DEM三维影像与历史滑坡信息,开展了区域滑坡孕灾敏感性分区,将滑坡孕灾敏感性划分为极低孕灾敏感区至极高孕灾敏感区等5个等级;然后在遥感解译图上提取出区域滑坡极高孕灾敏感区,并在建立区域滑坡地质灾害解译标志的基础上,通过人机交互的解译方法,从滑坡极高孕灾敏感区准确地解译出滑坡灾害及隐患40处。该遥感解译方法能有效地缩小解译范围,并提高了解译效率和精度,可为大范围高植被覆盖区内滑坡地质灾害信息的快速、高效解译提供借鉴。

高植被覆盖区遥感矿化信息提取方法研究

针对吉林省由于植被覆盖、水体、阴影等干扰因素,遥感矿化蚀变信息提取方法繁琐,提取结果不理想的问题,采取主成分分析和比值法相结合,采用遥感蚀变信息多层次分离技术,省去多次掩膜处理,尽可能的保留原始信息,减少了人为因素,提取方法更为简便且准确,为高植被覆盖区遥感矿化蚀变信息提取提供了新思路。

福建沿海高植被覆盖区构造地质遥感解译应用研究

福建1:5万佛昙赤湖、港尾幅等3幅区调项目采用LandSat卫星影像数据开展地质遥感解译工作,通过图像增强处理方法区分研究区不同地质体的影像特征,从色、形、纹、貌以及水系特征等方面入手,建立了研究区不同线性构造、环形构造以及地层单元的解译标志。利用地质遥感手段共解译出60条大小不等的断裂构造,结合区域地质背景分析,区内总构造线以北东、北西向为主,南北向、东西向断裂发育次之;以平潭—东山构造带为界,将研究区划分为3区6带的格状构造格架。解译出6个环形构造,经野外验证发现H1、H5、H6、H7等4个环形构造在成因上与火山喷发中心有关,H2、H32个环形构造则与岩浆侵入活动相关。解译了全新世长乐组、更新世龙海组、新近纪佛昙组、晚侏罗世南园组岩石地层单元,晚侏罗世花岗闪长岩和正长花岗岩、早白垩世正长花岗岩和二长花岗岩的界线,经野外实地勘察结果,解译界线与野外调查界线大致吻合。通过对比分析遥感解译成果和野外验证结果显示,对在地质背景、自然地理环境特征等方面与研究区相似的我国东南沿海地区,LandSat卫星影像在线性构造和环形构造解译方面效果良好,能达到区调工作遥感先行的目的。

高植被覆盖下铁路隧道口危岩落石风险评估

山区铁路选线受地形条件制约,高陡边坡或陡崖地段的隧道洞口常面临危岩落石风险,传统人工调查方法困难,尤其是高植被覆盖地区,受现场条件限制不能完全查明危岩分布,同时常用的落石运动轨迹模拟缺少横向范围控制,存在一定的安全隐患。以某铁路隧道进口工程为研究对象,以机载LiDAR和三维倾斜摄影数据为基础,查明了危岩形成机制及分布特征,利用自主研发的Rockfall Hunter软件分析不同破坏形式的危岩三维运动特征,并给出防护措施建议。研究表明:(1)基于定性分析和定量计算,建立的“数据、方法、意义”三阶段高植被覆盖区危岩落石风险综合评估方案行之有效;(2)利用精细化三维实景模型可准确提取危岩体几何信息,危岩落石发育区数字地表灰度影像表面坎坷不平、具粗糙感,危岩体截面地面点棱角显著、地势陡峭,原生孤石或滚石截面呈凸起状、有明显界限;(3)研究发现可能对工程造成危害的危岩体120处,总体积约15541 m^(3),以倾倒、坠落式破坏为主,局部发生组合式破坏;(4)落石进入隧址区最大速度为17.3 m/s,最大弹跳高度为12.5 m,最大冲击能量超过8000 kJ,建议采用避让、清理、加固等措施。

高植被覆盖区AMSR-E土壤水分数据校准方法

针对高植被覆盖区AMSR-E土壤水分数据的精度较低等问题,根据地面长时间序列观测数据,采用回归分析及线性拉伸方法,对比分析整体及逐月的校准效果,探讨AMSR-E土壤水分的最佳校准方案。研究结果表明,基于回归分析或线性拉伸方法的整体校准效果均较差,逐月校准方法则较好地吻合了地面观测数据的变化趋势,其中逐月回归分析方法可获得最佳的校准效果,线性拉伸方法强调所有像元具有相同的均值与方差,忽略了土壤水分的空间差异性特征,导致产生较多的异常像元(土壤水分小于0或大小100)。研究结果不仅可为AMSR-E数据校准方法提供科学的方法借鉴,同时可为相关研究提供可靠的数据来源。

重庆高燕锰矿植被覆盖区遥感矿化信息提取

遥感找矿在大多植被覆盖区效果并不明显。在重庆高燕锰矿区采用了Landsat 8多光谱遥感数据的植被覆盖区矿化信息提取方法,该方法与传统提取遥感矿化蚀变信息找矿的方法不同,通过提取植被覆盖相对较小的含矿层顶底板岩层的遥感异常,查明含矿层位置。该方法采用特定的膜技术剔除植被、水体、云雪等干扰,再利用比值法在高植被覆盖区提取有价值的遥感蚀变信息,然后将多个波段比的遥感异常进行假彩色合成,再将遥感异常与地质事实结合,最终解译出锰矿含矿层顶底板遥感异常特征,确定找矿线索。

基于Sentinel-1和DEM数据的南岭高植被覆盖区地形线性特征提取方法

在南岭高海拔山脉、植被茂密等地区开展地质调查难度大,人员和物资难以进入,因此需提前根据该区域的地形线性特征合理设计野外调查路线;此外地形线性特征可为区域构造运动信息的认知提供辅助知识.遥感技术以其宏观性、多尺度、多层次的特点成为地质研究和地质勘查的重要手段,然而在高植被覆盖区,常见的光学影像难以穿透植被,而微波雷达遥感则因为较好的植被穿透性,使得其应用成为可能.因此,提出了一种基于雷达卫星Sentinel-1和数字高程模型(digital elevation model,DEM)数据的地形线性特征提取方法 .该方法首先利用似然比边缘检测算法提取Sentinel-1影像中的边缘特征,然后对DEM进行线性特征增强以生成山体阴影影像,再利用Canny边缘检测算子提取DEM数据中的山脊线与山谷线等主要线性特征,以DEM提取出的特征线为中心建立缓冲区并与雷达影像的提取结果做相交处理,将得到的线性特征利用道格拉斯-普克算法进行局部直线拟合,最后得到研究区的地形线性特征.结果表明,该方法综合考虑了雷达影像的微观细节信息和DEM数据的宏观趋势信息,在保留主要线性地形特征的同时剔除了伪边缘和噪声点,提取效果较好.

基于多光谱差分植被抑制法的蚀变信息提取

遥感蚀变信息提取以岩矿裸露或低植被覆盖区为主,高植被覆盖区蚀变信息提取一直是一个难题。以Sentinel-2为代表的多光谱卫星数据具有大幅宽、空间分辨率和光谱分辨率都较高等特点,但尚未被应用于高植被覆盖区蚀变信息提取。因此,本文根据植被和矿物光谱特征差异,结合Sentinel-2多光谱传感器波段设置的特点,选取波段组合进行差分处理,提出了多光谱差分植被抑制法(Multi-spectral Differential Vegetation Suppression,MDVS)。分析结果表明,MDVS可以有效去除浓密植被影响,与主成分变换配合使用,在散点图中准确圈定出羟基和铁染蚀变信息。本研究为实现大范围高植被覆盖区蚀变矿物分布信息提取奠定基础,对于遥感找矿技术的应用和推广具有重要意义。

江西田村圩地区遥感地质信息提取及找矿预测

开展江西田村圩地区遥感地质解译,提取区域地质构造、侵入岩体、地层及蚀变信息,初步剖析测区典型矿床矿化遥感蚀变信息特征;提取研究区遥感成矿、控矿条件,开展区域成矿远景研究。依据离子吸附性稀土矿的成矿规律,综合遥感地貌解译和风化特征矿物异常信息提取结果,圈定5处稀土矿遥感找矿预测区。尝试建立石英脉型钨矿的遥感找矿预测模型,圈定钨矿找矿远景区4处,为区域地质调查工作提供找矿线索。

基于“三生”适宜性的县域土地利用冲突识别与分析

精准识别潜在土地利用冲突有利于预警权衡和协调冲突用地,有利于科学进行国土空间规划。以"三调"修正数据为基础,基于生产、生活、生态视角,构建高植被覆盖率县域生产、生活、生态即"三生"适宜性评价模型与土地利用冲突识别矩阵,并选取横峰县进行实证分析。结果表明:(1)横峰县"三生"适宜性用地的空间分布与面积构成差异显著,且存在明显的空间叠加特征,暗示着研究区土地利用存在冲突;(2)从潜在冲突识别的结果来看,土地利用适宜区、冲突激烈区、冲突中度区、冲突一般区及冲突微弱区面积占比分别为64.02%、9.66%、17.19%、1.66%、7.48%;(3)各个冲突类型区空间分布、表现形式的差异性决定了冲突和解的对策也需因地制宜。研究结果可为相关及类似县域的国土空间规划提供理论参考。