基于无人机SfM及LaDiCaoz的地震地表破裂定量参数提取——以炉霍扎交村一带地震典型地表破裂为例

以炉霍县虾拉沱镇扎交村一带典型地震地表破裂为例,基于无人机SfM方法获取研究区高精度高分辨率的地形地貌数据,采用LaDiCaoz软件对其位错定量参数进行提取,并详细介绍相关技术流程。结果表明:1)LaDiCaoz得到的炉霍扎交村一带典型山脊位错地貌的水平位错为6.3(+0.5/-0.7)m,垂直位错为0.4(+0.1/-0.1)m,其水平位错量是受至少3次强震影响而累积的结果;2)无人机SfM方法可高效、便捷、低成本地获取小范围区域内高分辨率、高精度的地形地貌数据,数据质量可满足活动断裂的精细结构研究和定量参数提取,在川西高海拔地区有广阔的应用前景;3)利用LaDiCaoz进行位错提取,可进一步减小人为因素产生的测量误差,测量结果的可靠性可检验,实现了对活动断裂位错量提取的半自动化。

三种断层位移测量工具对比分析

基于构造地貌对活动断层进行定量研究对理解断层活动习性及预测其将来的活动行为具有重要的意义。目前人们对断层位错的获取主要采取软件测量的方式,因此对断层位错测量工具的可靠性及应用性的分析至关重要。文章首先对3种常用的测量工具LaDicaoz、3D_Fault_Offsets与MCSST进行介绍;然后,基于无人机摄影航测获得的党河水库断裂高精度DEM以及无人机机载LiDAR获取的西秦岭北缘断裂黄香沟段高精度DEM,使用MCSST对党河水库断裂进行详细的陡坎垂直位错测量,利用LaDicaoz和3D_Fault_Offsets对黄香沟断裂进行精细的水平位错测量,并通过交叉检验方法对这3种测量工具的可靠性进行分析;最后,基于不同性质断裂位移的提取过程和结果,对这3款软件的自动化程度、使用难易程度及可重复性等特性进行综合对比分析,并总结3种工具的优势与不足。研究结果表明,LaDicaoz和3D_Fault_Offsets在水平位移提取方面具有较高精度和较好应用,MCSST在垂直位移提取及分析上应用较好,但3种工具的自动化程度皆存在不足,工具间的相互借鉴并将人工智能引入将成为进一步提高测量软件科学性与实用性的发展方向。

2种基于Matlab平台的断层位移测量软件对比分析——以阿尔金断裂东段为例

测量地表的断层位移对于恢复同震位移和长期累积位移分布非常重要。近年来,编程软件的不断更新和高精度地形数据(例如激光雷达探测与测量和无人机航空摄影测量)的积累为测量密集的断层位移数据提供了前所未有的机会。文中主要对2款比较常用的断层位移测量软件——La Di Caoz和3D_Fault_Offsets进行介绍。首先,基于阿尔金断层东段石包城铁矿附近的1个位移测量实例分别说明这2款软件的工作原理;然后,分别对比和总结了其在目标地貌标志、界面、输入文件类型、自动化程度、适应性、可重复性和输出文件类型等方面的差异和优劣;最后,基于2种软件在阿尔金断裂东段获得的2组断层位移数据的相关性研究,探讨2种软件的结果是否相互验证,以及线性地貌标志的弯曲程度对测量结果的影响。通过对2种软件所得测量结果与野外地质测量结果的对比,以及对软件测量结果的可靠性和地质意义的讨论,我们认为目前这2款软件都存在自动化程度较低和人为因素影响较大等不足之处,高度自动化和人工智能的引入可能是断层位移测量方法的发展方向。