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雪崩是积雪山区的一种严重自然灾害,其具有突然性、运动速度快、破坏力大等特点。它能摧毁大片森林,掩埋房舍、交通线路、通讯设施和车辆,甚至能堵截河流,发生临时性的涨水。同时,它还能引起山体滑坡、山崩和泥石流等可怕的自然现象。
雪崩应急监测预警研究是研究雪崩对策的一个非常重要的方面。利用遥感和地理信息系统技术能够极大的提高雪崩监测预警技术的有效性和时效性。遥感技术能够获取大尺度的研究区域影像,并可从影像中提取雪崩相关的致灾因子;地理信息系统技术可以对获取的致灾因子进行空间可视化以及空间分析,并通过嵌入雪崩发生危险度预测模型对区域发生雪崩的危险度进行预测评估,进而可以对高危险度区域进行预警。
本论文在了解国内外研究现状和广泛收集前人研究资料的基础上,从定性、定量多方面开展研究,将遥感和地理信息系统技术、现代数学分析方法、信息系统建设技术等运用于雪崩的预测预警中,以天山公路沿线地区为例建立了雪崩灾害监测预警系统。本论文的创新点在于提出了建立雪崩综合预测预警系统框架的思路和方法,并基于ArcGIS Engine初步设计和开发了雪崩应急监测预警系统,从而建立一套较为完整的雪崩灾害发生危险度预测预报的技术方法体系。
本研究主要完成了如下工作:
(1)通过文献资料阅读和专家交流,熟悉雪崩发生机理,并探讨了雪崩灾害影响因子目前可行的数据获取技术,设计雪崩灾害监测数据获取方案。
(2)设计雪崩灾害数据库,包括空间数据库与雪崩监测属性数据库,并利用ArcSDE空间数据引擎与SQL Server数据库对数据库进行有效管理与维护。
(3)基于GIS空间分析方法构建雪崩发生危险度评估模型和预警体系,并引入层次分析法对各个雪崩影响因子的权重进行计算。
(4)基于.Net2.0与ArcGIS Engine设计与开发雪崩灾害预警系统,构建雪崩灾害发生危险度预测模型库、雪崩灾害数据库,该系统实现了从模型加载、数据加载到发布预警信息的雪崩灾害发生危险度预警完整流程。