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信息识别和空间分析是滑坡遥感研究的重要内容。滑坡信息遥感识别包括目视识别和计算机自动识别,目前日视解译是精度最高的滑坡信息识别方法,但它对遥感影像信息的利用率低下。为了更有效地识别滑坡信息,本文以目视解译原理为基础,以北川县为试验区,滑坡前后的FORMOSAAT-II多光谱影像为数据源,研究采用GLCM提取纹理信息后,综合纹理特征、时间信息和光谱特征进行遥感变化检测识别滑坡信息的方法。空间分析包括滑动方向分析和滑坡体积计算等内容,传统的滑动方向研究一般基于方向不变性假设,而滑坡体积算法没有考虑滑动距离等因素的影响,针对这些不足,本文研究了不同时点下的滑动方向和不同滑动距离滑坡的体积算法。
本文的主要研究内容和创新点如下:
第一,以滑坡信息地学原理为依据,在目视解译方法的基础上,研究了综合利用光谱特征、纹理特征和时间信息的多时相遥感变化检测进行滑坡信息自动识别的方法,并引入总体精度、制图精度、用户精度和Kappa统计值指标评价自动识别滑坡信息的精度效果。多时相遥感变化检测方法适用于干旱和湿润地区的新滑坡,还适用于有影像和其他地图数据记录的老滑坡。结合遥感变化检测方法和目视解译识别滑坡信息,可以极大地提高信息识别效率,满足滑坡紧急救灾和综合防治的需要。
第二,基于滑动方向不变性假设的传统滑动方向研究方法与大多数滑坡不相符,本文基于滑坡体沿着最陡坡度滑动的假设研究单滑向方法在滑动方向确定中的应用:分别在垂直投影平面和高程剖面上求解滑坡体运动轨迹方程后,通过求解方程的一阶导数,其反三角函数值就是不同时点下的滑坡运动方向。
第三,结合滑坡地学原理和二重积分原理,利用多项式拟合滑动面和滑坡体上表面,采用最小二乘法拟合出滑坡周界,引入假设水平面后将滑坡地形和滑坡周界数学模型分别作为被积函数和积分区域,构建二重积分模型计算不同滑动距离的滑坡体积。根据滑坡类型和数据源,滑坡体积的计算可分为以下四种情况:1)长距离新滑坡且有滑坡前后地形数据;2)短距离新滑坡且有滑坡前后地形数据及滑动而钻井数据;3)具备滑坡前后地形数据且滑坡地貌典型的滑动距离超过一定程度的短距离新滑坡;4)有影像和地形数据记录的发育典型且滑坡地貌保存完好的老滑坡。