强震区地质灾害多源信息识别及发育特征研究 ——以叠溪松坪沟为例

论文摘要

我国是一个地震频发的国家,地震将会诱发大量的地质灾害。地震诱发地质灾害具有规模大、运动距离远等特征。使用InSAR、无人机和实地调查等多种方法对茂叠溪松坪沟地质灾害进行识别,通过多种方法共识别地质灾害107处,其中崩塌82处、滑坡25处。使用ARCGIS软件对研究区内地质灾害的发育特征进行研究,根据松坪沟内地质灾害的发育特征建立强震区地质灾害易发性评价体系,并以九寨沟地震为例进行验证。主要结论如下:（1）基于行为知识空间（BKS）融合算法和判决矩阵算法构建的多源信息地质灾害识别方法可使得灾害识别精度达到70%以上。经叠溪松坪沟灾害识别应用,共识别地质灾害107处,其中崩塌82处、滑坡25处。依据地质灾害发育数量和规模由强到弱将研究区分为较场区、团结村区、松坪沟区、龙池区四处不同灾害等级区域。（2）建立强震区地质灾害多源信息识别理论体系,根据多源信息和地质灾害特点建立4个基本分类器,使用单个基本分类器难以获取较高的地质灾害识别精度,但根据各个单分类器之间的互补性,可剔除其他地物,实现地质灾害较高精度的识别,通过筛选分类器组合降低了计算量,采用判据矩阵、行为知识空间算法进行分类器融合,有效提高了地质灾害的识别精度。（3）对研究区内典型的滑坡、崩塌地质灾害破坏特征和形成机理进行分析,选取同震地质灾害:团结村滑坡、银屏崖崩塌和震后地质灾害:新磨村滑坡和国道G213沿线崩塌进行分析。四处地质灾害均位于叠溪地震Ⅹ度地震烈度区,在地震强烈释放能量的过程中,团结村滑坡、银屏崖崩塌直接发生破坏;同时造成新磨村滑坡、国道G213沿线崩塌所在斜坡岩体震裂损伤,在长期的自重、风化侵蚀、降水以及多次地震的综合作用下,新磨村滑坡发生破坏、G213沿线崩塌接近破坏（现已采取治理措施进行治理）。（4）使用ARCGIS研究调查的崩塌、滑坡分布规律。地质灾害主要发育于坡度为30°～50°的斜坡中;研究区内海拔2600～3000m范围内,地质灾害较为多发;大型地质灾害主要发生于坡向为南的斜坡中,坡向为东的斜坡中地质灾害数量最多;叠溪地震Ⅹ度地震烈度区地质灾害规模最大、数量最多;存在软弱夹层的杂谷脑组（T3z）和侏倭组（T3zh）地层地质灾害数量较多;距离断裂带和水系距离越近地质灾害数量越多、规模越大。（5）对松坪沟内地质灾害发育的数量（N）和面积（S）与距松坪沟水系距离（Dw）和距断裂带距离（Dr）进行研究,关系如下:S=587.67ln（Dw）+905.41（R2=0.9612,Dw≤4km）、N=23.73ln（Dw）+75.396（R2=0.9832,Dw≤4km）;S=338.51ln（Dr）+1131.6（R2=0.9781,Dr≤5km）、N=36.329ln（Dr）+53.815（R2=0.9539,Dr≤5km）,距离松坪沟断裂、水系距离越近地质灾害发育数量越多。（6）选取高差、坡度、岩体结构、岩层倾角与坡向夹角、岩层倾角、岩体强度、软弱结构面强度、岩体组合特征、与水系距离、地震烈度和断裂距离11个评价指标,建立强震区地质灾害易发性评价指标体系,使用神经网络模型获取各个评价指标的权重,其中地震烈度对研究区地质灾害易发性影响最大。以九寨沟地震为例,对所建立的模型进行验证,地质灾害主要发生于高易发区和较高易发区,表明所建立的模型评价结果较为可靠。

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摘要

Abstract

第1章绪论

1.1 选题依据及研究意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 强震诱发地质灾害研究现状

1.2.2 地质灾害多源信息识别研究现状

1.2.3 崩塌、滑坡易发性评价研究现状

1.3 研究内容及技术路线

1.3.1 研究内容

1.3.2 技术路线

第2章研究区地质背景

2.1 自然地理条件

2.1.1 地理位置

2.1.2 气象水文

2.2 地形地貌

2.3 地质构造

2.4 地震活动

2.4.1 历史地震

2.4.2 区域内主要强震

2.5 地层岩性

第3章地质灾害多源信息识别

3.1 基于时序InSAR高位地质灾害识别

3.1.1 InSAR技术原理

3.1.2 多期数据获取和处理方法

3.1.3 研究区变形规律及地质灾害识别结果

3.2 基于无人机摄影技术地质灾害识别

3.2.1 无人机摄影技术

3.2.2 无人机低空摄影数据获取及处理

3.2.4 基于Go语言地质灾害识别

3.3 地质灾害地面调查

3.3.1 调查方法及内容

3.3.2 研究区地质灾害变形破坏特征

3.3.3 研究区典型地质灾害形成机理与变形破坏特征研究

3.4 多源信息融合强震区地质灾害识别

3.4.1 多分类器集成算法

3.4.2 多分类器融合

3.5 小结

第4章研究区地质灾害发育特征与分布规律研究

4.1 概述

4.2 研究区地质灾害发育特征

4.2.1 边界与形态

4.2.2 数量与规模

4.2.3 堆积体堵江特征

4.3 研究区地质灾害分布规律

4.3.1 分布规律与地形关系

4.3.2 分布规律与地质构造关系

4.3.3 分布规律与地层岩性关系

4.3.4 分布规律与水系关系

4.3.5 分布规律与地震关系

4.4 小结

第5章强震区地质灾害易发性评价指标体系构建

5.1 评价指标体系

5.1.1 指标选取及各指标对地质灾害发育影响分析

5.1.2 指标数据处理及单指标等级划分

5.1.3 指标权重确定

5.2 基于ARCGIS强震区地质灾害易发性评价方法

5.3 评价指标体系应用

5.3.1 实例选取

5.3.2 评价结果

5.4 震后地质灾害快速识别理论体系

5.5 小结

结论

致谢

参考文献

攻读学位期间取得的学术成果

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 习朝辉

导师: 裴向军

关键词: 强震区,地质灾害,多源信息融合,发育特征,分布规律

来源: 成都理工大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 地质学

单位: 成都理工大学

分类号: P694

DOI: 10.26986/d.cnki.gcdlc.2019.000960

总页数: 130

文件大小: 31624K

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