高分辨率卫星遥感数据在白衣庵滑坡调查研究中的应用

利用Quickbird-2卫星遥感数据对白依庵滑坡进行了调查研究。首先选取321和432波段进行彩色合成,并且与pan波段进行了分辨率融合,对融合后的图像进行正射校正作为遥感解译底图。从遥感影像上提取了白依庵滑坡的各要素,进行了稳定性评价和危害性分析,并提出了防治措施建议。根据研究结果可知,在现阶段利用Quickbird-2高分辨率卫星遥感数据进行滑坡研究具有无比的优越性、实用性和经济性。     

基于孕灾敏感性分析的高植被覆盖区滑坡地质灾害遥感解译

利用遥感数据高效、准确地获取高植被覆盖地区滑坡地质灾害信息,对区域滑坡地质灾害预警预报和风险管理具有重要意义。以浙江省飞云江流域南田、雅梅图幅为典型研究区,首先利用Landsat 8遥感数据及航片信息解译和分析了区内70处历史滑坡地质灾害的孕灾地质环境条件,并结合DEM三维影像与历史滑坡信息,开展了区域滑坡孕灾敏感性分区,将滑坡孕灾敏感性划分为极低孕灾敏感区至极高孕灾敏感区等5个等级;然后在遥感解译图上提取出区域滑坡极高孕灾敏感区,并在建立区域滑坡地质灾害解译标志的基础上,通过人机交互的解译方法,从滑坡极高孕灾敏感区准确地解译出滑坡灾害及隐患40处。该遥感解译方法能有效地缩小解译范围,并提高了解译效率和精度,可为大范围高植被覆盖区内滑坡地质灾害信息的快速、高效解译提供借鉴。     

基于邻域粗糙集理论的四方碑滑坡变形诱发因素研究

三峡库区蓄水前就多发滑坡地质灾害,对库区内人民生命和财产安全构成威胁,蓄水后在水库库水位波动和降雨的双重作用下,库区涉水滑坡持续变形,因此识别影响滑坡变形的条件尤为重要.在定性分析三峡库区四方碑滑坡时空变形特征的基础上,采用邻域粗糙集理论对滑坡变形的诱发因素进行了定量识别,约简得出对滑坡变形最具影响性的因素.结果表明:...     

高分辨率遥感影像在生态环境状况评价中的应用——以戚浦塘生态调查为例

以苏州市戚浦塘疏浚工程生态调查为例,分别解译分辨率30 m和2.5 m的遥感图像,对比分析解译结果,量化研究了不同分辨率的解译数据对生物丰度指数、植被覆盖指数和生态环境状况指数的影响,为进一步探讨高分辨率遥感图像在区域生态环境状况评价中的应用指明了方向.     

三峡库区树坪滑坡变形特征及其诱发因素研究

三峡库区树坪滑坡为典型的古崩滑堆积型滑坡,自2003年三峡水库蓄水以来其变形明显.本文采用两步聚类法对树坪滑坡的监测数据进行了定性化处理,并在此基础上采用Apriori算法研究了该滑坡的变形特征及其与诱发因素之间的关系.结果表明:库水位是引起树坪滑坡位移变形的主要诱发因素,且该滑坡因每年库水位的升降而呈现周期性的变形特征;降雨是引起树坪滑坡位移变形的次要诱发因素,随着库水作用下滑坡体原有裂隙的扩张及产生新的裂隙,降雨对滑坡变形的影响将逐渐增强.     

贵州省思南县降雨型滑坡危险性预警研究

滑坡易发性评价只能确定滑坡在特定环境下发生的空间概率,无法根据研究区滑坡发生的诱发因素对滑坡危险性做出动态的预警。将降雨等滑坡诱发因素叠加到滑坡易发性评价图上,从空间和时间上同时对滑坡发生的概率进行预测,可实现降雨型滑坡危险性预警。以贵州省思南县降雨型滑坡为研究对象,结合研究区滑坡和降雨数据,采用基于临界降雨阈值的滑坡危险性预警方法,对思南县滑坡在降雨诱发工况下的危险性进行了预警研究。首先采用逻辑回归模型计算出思南县滑坡易发性分区图;然后以滑坡易发性分区图为基础底图,通过相关性分析得出与研究区滑坡事件相关性最大的前期降雨天数,并确定研究区前期有效降雨系数用于计算前期有效降雨强度,得出降雨诱发滑坡的平均有效降雨强度EI与降雨持续时间D的阈值曲线(EI-D阈值曲线);最后将EI-D阈值曲线叠加研究区滑坡易发性分区图,得出思南县降雨型滑坡危险性预警等级分区,并进行实例验证。结果表明:基于临界降雨阈值的滑坡危险性预警方法所得到的评价结果与实际情况相符,能够精确高效地反映降雨诱发滑坡的空间概率和时间概率。     

基于InSAR技术的三峡库区巫山—奉节段潜在滑坡识别

以三峡库区滑坡灾害多发的巫山—奉节段为研究区,基于InSAR技术提出了一种潜在滑坡早期识别方法。该方法首先选取2017年3月—2018年11月共48景Sentinel-1 A SAR升轨数据,利用永久散射体干涉测量(PS-InSAR)技术提取出相对稳定的散射体作为地面控制点(GCP),并引入到小基线集干涉测量(SBAS-InSAR)技术流程中获取长时间序列的地表形变信息;然后统计分析该区域历史滑坡的孕灾因子规律,结合区域SAR数据的地形可视性分析筛选出孕育滑坡概率大于50%的形变点,并对这些形变点采用Anselin Local Moran’s I指数进行空间域异常值分析和聚类处理,获得置信水平不低于95%的高异常值区;最后结合区域地形地貌特征和高分辨率光学影像识别出高概率的潜在滑坡范围。该方法具有可行性,可用于指导滑坡灾害预测预警和野外地质灾害的实地调查。     

浅析区域滑坡灾害遥感调查中的多源多时相融合技术

采用多源多时相遥感数据融合技术进行区域滑坡灾害调查,可节约大量人力物力,同时满足了大面积综合调查和灾害体高分辨率局部调查的要求。本文从滑坡灾害监测的角度,阐述了遥感多源多时相融合技术中的一些典型方法及其在滑坡调查中的应用,以期在区域滑坡灾害调查中起到积极作用。     

剩余推力法在抗滑桩设计中的应用

滑坡是整个三峡库区中最突出的地质灾害之一,许多已建、在建工程项目都受到滑坡的危害,尤其当三峡库区蓄水到175 m后,库区地质灾害问题将更加突出.笔者以三峡库区中某具体滑坡为例,分析滑坡特征和成因机制,采用剩余推力法计算并进行抗桩设计,评价滑坡稳定性.     

基于诱发因素响应与DE-SVM模型的滑坡位移预测

三峡库区滑坡的稳定性直接影响到库区沿岸居民的生命及财产安全,而对滑坡变形的预测对于地质灾害防治有着重要意义。基于三峡库区涉水滑坡多存在阶跃式的变形特征和位移监测数据,采用差分进化(DE)算法对支持向量机(SVM)模型参数进行全局优化,并利用优化后的差分进化-支持向量机(DE-SVM)模型对滑坡位移监测数据进行训练,最终实现了对滑坡位移量的预测。以三峡库区典型滑坡——奉节县藕塘滑坡为例,运用DESVM模型并考虑库水位和降雨作为该滑坡的诱发因素,对该滑坡的变形及其发展趋势进行了预测研究。结果表明:基于诱发因素响应的DE-SVM模型对藕塘滑坡变形的预测结果与该滑坡的实际变形特征基本一致,表明该模型的预测精度高,对三峡库区涉水滑坡位移的预测具有重要的参考价值。     

暴雨作用下含裂缝谭家湾堆积层滑坡渗流特征与稳定性分析

堆积层滑坡在三峡库区分布广泛,该类滑坡在前期变形过程中往往产生拉张裂缝,暴雨是导致其失稳的主要诱因之一。为探究暴雨作用下裂缝优势入渗对堆积层滑坡渗流场与稳定性的影响,以谭家湾堆积层滑坡为研究对象,通过地质调查、监测数据分析以及数值模拟方法,研究了暴雨作用下含裂缝谭家湾堆积层滑坡的渗流场与稳定性演化规律。结果表明:天然条件下谭家湾堆积层滑坡处于稳定状态,其变形与高强度降雨相关,地表位移曲线呈阶跃特征;当暴雨强度大于滑体饱和渗透系数后,雨水径流汇入裂缝形成积水并转变为有压入渗,增加了雨水的入渗速度与入渗量;当裂缝发育位置距地下水水位较近时,雨水通过裂缝易补给地下水,升高地下水水位,滑带在持续的浸泡软化作用下导致滑坡稳定性出现大幅度且持续性的降低。     

三峡水库初期蓄水对消落带植被及物种多样性的影响

通过对173 m蓄水后三峡水库消落带内植物群落的调查,运用CCA法对消落带植物群落进行排序,研究了消落带植物群落特征和物种多样性格局,分析了消落带植被的变化及其环境解释。结果表明:三峡库区消落带共记录58科175种植物。狗尾草、马唐、小蓬草、狼杷草、稗、酸模叶蓼、苍耳、双穗雀稗、狗牙根等为优势种。一年生植物为消落带优势生活型。共记录54个群落类型,其中灌丛群落5个,草本植物群落49个。CCA排序表明,三峡水库消落带植物主要分布在坡度平缓、底质较细、高程较高的消落带上部区域。在消落带内,物种多样性和一年生植物比例随高程上升而增加。消落带植物组成特征和物种多样性格局与水淹干扰强度在空间上的变化一致。长期的冬季水淹、剧烈的水位变动以及退水季节的高温伏旱等环境因素是影响消落带植被组成的重要因素。     

地质环境约束下三峡库区经济可持续发展研究

三峡库区地质环境呈现地质灾害频发、水体污染严重、易产生崩塌与滑坡体、地方病患者比率较高等特征,通过经济、社会、环境三条路径约束着库区经济可持续发展,对经济子系统的约束主要表现在制约库区经济总体发展、对经济带来波动性影响,对社会子系统的约束主要体现在对人类生命财产安全、基础设施和工程的破坏,对环境子系统中水环境、岩土环境的约束等,应采取增加防治投入、合理开发资源、减少环境污染、加强水土治理等措施来促进库区经济的可持续发展。     

三峡库区大石板滑坡涌浪预测

以三峡库区大石板滑坡为例,运用经验公式法和条块运动学分析法两种涌浪计算方法,预测滑坡不同工况下的滑动速度、初始涌浪最大浪高及滑坡入江体积,结果表明该滑坡最大入江体积为420.44万m3,最大初始浪高达21.42 m,涌浪灾害严重,计算结果为其防灾减灾工作提供了科学依据.     

近20a三峡库区农林地利用变化图谱特征分析

土地利用变化图谱单元能够把表示"空间单元特征的图"与表示"时间发展之起点与过程的谱"合为一体,并建立起空间—属性—过程一体化数据信息。论文以TM/ETM影像为空间数据源,构建三峡库区1990—2000年和2000—2010年两个阶段农林地利用变化信息图谱,以及融合1990、2000、2010年这三个时期土地利用现状的变化模式图谱,以探讨库区近20 a来的农林用地变化轨迹和特征规律。结果表明:1 1990—2000年阶段的农林地利用变化图谱主要以农林地间及其和草地互换、建设用地占用农林地的图谱单元类型为主。空间差异上最为显著的是"耕地→建设用地(编码15)"、"草地→林地(编码32)"和"林地→草地(编码23)",空间分离度较低。2 2000—2010年阶段的农林地利用变化图谱单元分离度增大,农林地利用发生转换空间进一步扩张。最显著变化的是"耕地→林地(编码12)"和"耕地→建设用地(编码15)"图谱单元类型,其次是农林地转换为水域图谱类型(编码14和24)的面积增大。3库区农林地利用变化模式以前期变化型和后期变化型为主,反复变化型和持续变化型发生概率较小,库区农林地利用的转换具有明显的时间阶段性特征。     

基于分布式水文模型的三峡库区污染负荷对气候变化的响应研究

在建立的耦合了污染负荷模拟模块的三峡水库分布式水文模型的基础上,结合多个全球气候模式的集合平均模拟结果,采用统计降尺度模型SDSM将全球气候模式和分布式水文模型耦合,评估了未来气候变化对三峡库区污染负荷的影响,考虑到研究中存在的不确定性,采用假设情景法,分析了三峡库区污染负荷对不同降水量变化的响应情况.结果表明,库区总氮和总磷负荷均与降水量成正相关,在降水量增加量相同的情况下,总氮负荷变化比总磷更剧烈,而在降水量减少量相同的情况下,总磷负荷变化比总氮更剧烈.另外,降水变化主要对三峡库区4—8月的污染负荷量有较大影响.     

基于BP神经网络的三峡库区土壤侵蚀强度模拟

降雨侵蚀力变化是一复杂过程,其变化存在一定的随机波动性,土壤侵蚀是三峡库区生态环境脆弱最主要的影响因素之一,查明库区土壤侵蚀强度的演化过程及未来趋势是库区生态文明建设过程中急需解决的关键科学问题。论文基于三峡库区1990年侵蚀降雨特征,利用BP神经网络对2010年75个站点降雨侵蚀力进行模拟、验证,预测2030年75个站点降雨侵蚀力。选取2030年预测结果中位于库区周围的27个站点,结合2030年库区自然增长、生态保护情景下土地利用模拟数据,使用RUSLE计算2030年土壤侵蚀强度。结果表明：1）2010年库区降雨侵蚀力模拟相对误差为15%,测试样本数据相对误差为14.67%,预测相对误差为19.65%,NE系数为0.85,说明BP神经网络对库区降雨侵蚀力具有良好模拟效果;2）2010年库区土壤侵蚀强度的Kappa指数为0.75,计算结果能满足模拟与预测需求;3）在土地利用不变情况下,2030年库区轻度、中度侵蚀面积均有所增加,微度及强烈以上侵蚀面积均呈减少趋势,且侵蚀强度转变中的58%来源于相邻侵蚀强度,跨侵蚀等级区的较少;4）在降雨侵蚀力不变情况下,自然增长、生态保护情景下未来土地利用变化所导致的土壤侵蚀均呈下降趋势,后者下降的趋势更为明显;5）在降雨侵蚀力及土地利用均变化的情况下,自然增长、生态保护情景下土壤侵蚀均呈下降趋势。     

三峡库区危险废物污染与处置现状及对策

通过调查研究,从危险废物的产生、分类、处理处置、排放和管理方式等方面分析了三峡库区危险废物的污染与处置现状.结果表明目前三峡库区的绝大部分危险废物是已关、停企业的遗留废物,应针对其特点,加快危险废物管理和市场经营体系的建设,进一步建立和完善管理机构,杜绝其对环境的污染,保护三峡库区生态环境.针对危险废物管理中存在的问题和今后的发展规划,结合国内外危险废物管理经验,从管理、技术发展、处理处置设施建设和运行方面提出了建议,并对二期清库暂存的危险废物提出了具体的处置方案.     

三峡库区淹没区土壤重金属形态分布及其对水质影响

结合三峡水库调度模式,在汛期及汛后对库区淹没区土壤中重金属Cu,Pb,Cd,Cr的存在形态、迁移转化特征及其对水体水质的影响进行研究.结果表明:不同重金属在库区土壤中存在形态不同,Cu和Cr主要以残渣态存在,w(残渣态Cu)和w(残渣态Cr)平均值为87.41%和96.04%,而w(可提取态Pb)和w(可提取态Cd)较高,平均值为41.95%和88.14%,生态风险相对高于Cu和Cr.在汛期三峡水库低水位运行,水体重金属含量较高,汛期水体ρ(Pb)和ρ(Cd)分布特征与土壤w(Pb)和w(Cd)分布呈显著相关性,而汛后水库首次172 m高水位蓄水,由于水环境因素的改变,水体中重金属含量显著降低,汛后淹没土壤重金属形态含量变化细微,土壤淹没对库区水体水质影响小,不构成汛期、汛后水体重金属含量波动的主因.      

三峡库区消落带湿地生态过程及生态安全分析—以开县澎溪河湿地自然保护区为例

三峡库区的生态安全与长江中下游的生态环境问题有着直接关系,同时也涉及整个长江流域的可持续发展。本文从库区蓄水后形成的消落带湿地入手,对三峡库区的国土安全、水安全和生物安全等进行分析。基于以上研究,本文提出一些建议,促使消落带湿地的保护及三峡库区生态安全得以保障。