低丘缓坡山地开发地区滑坡风险预警方法研究

来源 :湖北大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhangyanmin2008
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人多地少,是中国的基本国情。近些年随着经济社会的迅速发展,对于建设用地的需求越来越大,大量的优质耕地被占用,耕地保护与满足城乡建设用地需求的矛盾愈发突出。为保证城市可持续发展和粮食生产安全,缓和城市化用地需求和耕地保护之间的冲突,我国东南地区一些市县,如丽水市等在如何利用山地土地资源的方面进行了大量的研究与实践,浙江等省份还制定了相应的开发利用低缓山地的实施政策。由于低丘缓坡山地开发具有引发坡体滑动、坍塌等地质灾害的风险,研究低丘缓坡山地开发的滑坡灾害预警模型是十分有必要的。目前针对低丘缓坡山地开发视角下的滑坡灾害预警系统研究很少,考虑到低丘缓坡地区可能发生的滑坡灾害多是由人类开发活动所引起的,并且滑坡是一个复杂的、动态变化的系统,本文在传统方法基础上引入可拓理论。可拓学中的参变量物元模型是动态模型,能较好地拟合此类系统。因此基于可拓学原理,来构建低缓山地地区的地质灾害预警模型,能够更好地服务于相关政策的执行。研究中首先基于可拓理论中的物元理论等三大基本概念,梳理了预警的原理,明确滑坡风险预警的建模过程。接着参考地质灾害气象风险预警分级,确定了滑坡风险预警等级表;通过查阅大量相关文献、现场资料和听取专家意见,制定了滑坡评价因子取值统计表;利用AHP法,得到了各个滑坡影响因子的权重。然后综合大理市当地的实际情况和前人研究成果,选取了滑坡灾害的影响因子,并综合运用GIS、遥感、D-INSAR技术方法,获取了各影响因子的数据:高程数据来自利用ASTER GDEM V2高程数据,分辨率为30m;基于DEM数据利用ArcGIS表面分析工具集的中坡度工具生成了研究区坡度数据;岩性数据利用地质图经矢量化后获得;植被覆盖数据利用Landsat8遥感影像经辐射定标、大气校正等步骤后利用像元二分法模型来获取;公路密度数据利用ArcGIS的线密度分析工具获得;工程填挖土方量基于工程前后的DEM数据,利用ArcGIS中的栅格计算器模块得到;位移数据运用D-INSAR技术通过Sentinel-1雷达数据获取;降水数据主要由当地气象部门提供。最后对两个可能存在滑坡风险的施工点开展预警实验,通过滑坡评价因子取值统计表,利用研究区的实际数据构建待评价物元,并计算待评价物元关于无警、蓝警等五个预警等级的关联度和综合关联度,最终确定两点的预警等级均为蓝警,研究中同时还计算了两点的级别特征变量,结果显示,与点B相比,点A更加稳定些;实验结果与当地实际情况相符,较好地说明了该预警方法是科学有效的。本文选取大理市为研究区,基于可拓理论,通过遴选低丘缓坡山地开发的滑坡灾害预警关键指标参数,建立了适用于低丘缓坡山地开发地区的滑坡风险预警模型,并开展了相应的预警应用。研究结果表明,该方法可以有效的对低丘缓坡开发山地开发可能引起的滑坡灾害进行预警,预警结果与实际情况相吻合。研究可为我国土地资源可持续利用开发与人民生命财产安全提供技术保障,也可为全国的低丘缓坡山地开发地质灾害预警提供了方法参考。
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