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长江三峡地区滑坡崩塌分布广泛,灾害严重,特别是在三峡水利工程枢纽兴建以后,古滑崩体的复活以及岸坡失稳势必会对未来的三峡水库以及城镇居民建设、公路交通安全造成一定的影响。滑坡三维动态数字仿真可直观、动态地模拟滑坡的立体形态和岩土力学参数的时、空变化和分布,动态、定量地研究滑坡与环境因子的相互关系和滑坡的形成、演变规律,为滑坡的研究、防治和预测、预报提供一种先进手段。
本文以三峡库区作为研究区域,基于计算机仿真技术、虚拟现实技术、图像处理技术与三维建模技术,利用多时相遥感影像和高程数据以及其它多种类型的地理信息数据,在Vega与VC++.NET开发环境下,建立了三峡库区仿真原型系统。针对三峡库区周边的滑坡情况,利用多时相DEM数据与遥感数据以及基础地质资料,综合分析了新滩滑坡的环境背景和灾害影响,并进行滑坡敏感性评估。
本文的主要工作成果与结论如下:
1、实现了三峡库区三维交互浏览。建立三峡库区基于1:10万DEM和ETM影像的三维仿真模型,依靠Vega提供的运动模型与自定义编程等多种途径,实现鼠标,键盘,操纵杆等多种浏览方式,支持多种外部输入设备。
2、开发了基于三维交互环境下数据库链接程序。将搜集到的长江三峡库区流域八个水文站的水位流量数据通过编程实现与三峡库区仿真系统之间的联系。
3、实现三维交互环境水位变化的动态模拟功能。在所开发的环境中,可以动态的模拟三峡库区蓄水过程中的水平面涨落变化,并提供人机交互接口,让用户可自由输入水位高度来模拟库区周边淹没面积的改变;同时实时定量地提供淹没面积变化和类别,为淹没区资源分析和经济评估提供可操作平台。
4、开展数字滑坡相关技术的研究。以新滩地区为例,通过对比滑坡前后高程变化,计算体积变化量,得到了与史料记载相近的结果。在此实例分析的基础上,综合阐述了利用多时相、高分辨遥感数据对滑坡进行分析与预警工作的技术优势。