【摘要】：我國(guó)近三分之二的土地是丘陵和山區(qū),沖積扇多分布在山前,它與人們的生活生產(chǎn)密切相關(guān),同時(shí)沖積扇與泥石流在成因上緊密聯(lián)系,極易發(fā)滑坡和泥石流等地質(zhì)災(zāi)害,并且沖積扇分布區(qū)域通常存在松軟土,其分布范圍對(duì)工程地質(zhì)選址影響較大;在油氣方面,可以通過(guò)地表沖積扇的勘測(cè)進(jìn)而推測(cè)地下沖積扇有利儲(chǔ)層。因此在遙感上快速確定沖積扇礫石分布范圍,對(duì)地質(zhì)災(zāi)害防治、油氣勘測(cè)及工程地質(zhì)選址具有重要意義。論文研究了高分一號(hào)衛(wèi)星數(shù)據(jù)在沖積扇礫石覆蓋區(qū)自動(dòng)提取中的應(yīng)用,在了解沖積扇光譜特征以及研究區(qū)特點(diǎn)基礎(chǔ)上,提出了一種沖積扇礫石分布區(qū)提取模型“FGDM”(Alluvial Fan Gravel Distribution area extraction Model)。其基本原理是,先選擇沖洪積扇指數(shù)AFI、土壤亮度指數(shù)NDSI、植被指數(shù)NDVI三個(gè)指數(shù)作為主要因子,AFI指數(shù)通過(guò)紅和近紅波段的比值增大了沖積扇與其他地物的光譜差異;NDSI突出沙地信息;NDVI指數(shù)排除植被區(qū)域。將三個(gè)指數(shù)計(jì)算結(jié)果合成一個(gè)新的多波段影像,并對(duì)其進(jìn)行主成分分析選取第一主成分。然后再利用多峰值直方圖閾值確定沖積扇群礫石覆蓋區(qū)域,并利用數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)濾波去除細(xì)小的雜點(diǎn)和空洞;接著,通過(guò)研究區(qū)DEM數(shù)據(jù)提取沖積扇之間的扇間凹地,并最終確定單個(gè)沖積扇礫石覆蓋區(qū)范圍。論文以新疆巴音郭楞蒙古自治州和碩地區(qū)重點(diǎn)沖積扇為例,在自動(dòng)配準(zhǔn)、圖像融合等預(yù)處理的基礎(chǔ)上,采用FGDM對(duì)其進(jìn)行了提取;此外,作為對(duì)比,還采取結(jié)合目視解譯和野外工作對(duì)沖積扇覆蓋區(qū)提取精度進(jìn)行分析。最后將提取結(jié)果與野外驗(yàn)證及目視解譯進(jìn)行對(duì)比,FGDM提取的沖積扇與目視解譯以及野外驗(yàn)證的結(jié)果符合。通過(guò)野外驗(yàn)證和目視解譯對(duì)比分析可以得出結(jié)論,本文設(shè)計(jì)的自動(dòng)提取方法切實(shí)可行,效果良好,并實(shí)現(xiàn)了在沖積扇群劃分單個(gè)沖積扇邊界。該技術(shù)有兩個(gè)創(chuàng)新點(diǎn),一是提出了沖積扇礫石覆蓋區(qū)提取的綜合指數(shù),二是高分地貌分析技術(shù)提高了沖積扇礫石覆蓋區(qū)的提取精度。
【圖文】：

并分布著大量城市及人口；但同時(shí)也是地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)的區(qū)域（如圖1-1 所示，全國(guó)主要沖洪積扇分布帶數(shù)據(jù)來(lái)自中國(guó)國(guó)家地理，地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù)源自2016 年全國(guó)地質(zhì)災(zāi)害通報(bào)）。從圖中可看出新疆的沖洪積扇分布最為廣袤，作為研究區(qū)極其合適。新疆位于亞歐大陸中部，幅員遼闊，面積約 166 萬(wàn)平方公里，同時(shí)新疆的山地面積在我國(guó)也是最大省份之一，約為 75 萬(wàn)平方公里（盧剛等，2005），占據(jù)新疆總土地面積 45%左右。北部的阿爾泰山脈，南部的昆侖山脈，其中天山橫貫新疆中部，準(zhǔn)格爾盆地在天山北，塔里木盆地在其南，形成“三山夾兩盆”的格局。地貌以山地、盆地周邊平原、盆地中部廣闊的沙漠等三大類(lèi)型為主（張同良，2006）。天山山麓分布著遼闊的一系列沖洪積扇群相連接的扇群，新疆大部分城市分布其上，如天山中段北麓的烏魯木齊、天山北麓中段的石河子市以及天山南麓和碩、和靜等城市；以及廣大的瓜果蔬菜棉花等生產(chǎn)基地，大都都分布在天山山麓山前沖、洪積扇平原上。同時(shí)沖洪積扇與泥石流在成因上密切相關(guān)，因此山前沖、洪積扇是泥石流、滑塌等地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)的區(qū)域，一旦發(fā)生泥石流等地質(zhì)災(zāi)害往往造

圖 1-2 沖積扇相帶劃分（據(jù)張紀(jì)中，1985）扇根：處在溝頭和沖積扇頂端斷崖處，其坡度一般較大，一般為 5°-10°流沉積為止（陳建強(qiáng)等，2004）。當(dāng)湍急的水流沖出溝口，其搬運(yùn)能力下石最先停留下來(lái)；同時(shí)還發(fā)育有主槽，山口方向正對(duì)著其頂端，流溝布滿(mǎn)，展布呈放射狀，溝間灘在其間分布，略高于流溝，，沉積物為漫洪期物質(zhì)分選差、粒徑大泥質(zhì)礫石。扇頂?shù)囊粋?cè)或兩側(cè)分布著的是側(cè)緣槽，沉積物和流溝及溝間灘相似；扇凸起部分是漫洪帶，在特大洪流時(shí)沉積，沉積物粒徑比主槽和側(cè)緣槽小，質(zhì)砂礫巖或含砂泥巖（張紀(jì)中，1985）。扇中：扇中占沖積扇大部分面積，占據(jù)沖積扇中部，多為漫流沉積，砂增大。主槽至扇中部位有多個(gè)分支，稱(chēng)辮流線，其也是流溝的歸并，和扇槽中流溝一樣呈放射狀展布；辮流砂島位于辮流線中部或邊緣，呈礫石灘展
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：P237

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本文編號(hào)：2618560