【摘要】：黃土地區(qū)自身脆弱的地質(zhì)環(huán)境,極易受外界誘發(fā)因素的影響,為泥石流、滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害提供了有利的孕災(zāi)條件,致使地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)。在進(jìn)行黃土地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查時,傳統(tǒng)人工地面調(diào)查手段危險性較大,無法有效實施,利用攝影測量與遙感非接觸測量技術(shù)方法,實現(xiàn)高效精準(zhǔn)的獲取相關(guān)致災(zāi)因子信息是當(dāng)前地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與評價工作中面臨的迫切任務(wù)和必需解決的技術(shù)問題。本文首先介紹無人機(jī)傾斜攝影測量的原理和技術(shù)過程,深入分析其測量的絕對和相對精度,驗證在沒有野外控制點的條件下無人機(jī)傾斜攝影測量能滿足地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查的幾何精度需求。然后,以黃土地區(qū)趙家溝泥石流為研究對象,通過無人機(jī)傾斜攝影和影像處理得到泥石流的三維模型、DOM、DEM并結(jié)合相關(guān)地質(zhì)資料,分析提取采用層次分析法選取的15項定性和定量致災(zāi)因子信息。最后,研究與構(gòu)建了基于層次分析法(AHP)的“半定性半定量評分”模型,對趙家溝泥石流進(jìn)行易發(fā)性評價,并將該評價結(jié)果與野外調(diào)查數(shù)據(jù)的評價結(jié)果進(jìn)行可靠性對比。具體工作和結(jié)論如下:(1)通過野外人工調(diào)查趙家溝泥石流,完成對比實驗數(shù)據(jù)的采集和獲取;通過對地質(zhì)圖、地形地貌圖、降雨量等數(shù)據(jù)的收集,完成相關(guān)資料的整理和分析;野外飛行與測量獲取實驗傾斜影像與數(shù)據(jù)。(2)無人機(jī)傾斜攝影測量精度分析表明,基于POS數(shù)據(jù)的測量精度相比POS+GCP數(shù)據(jù)的測量精度在絕對精度上相差2個數(shù)量級,在相對精度上只相差0.5個數(shù)量級。在地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查中,所需信息多為相對數(shù)據(jù)(如高差、坡度等),在非測繪級精度要求下,POS數(shù)據(jù)支持下的測量精度可滿足地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查需求。(3)基于真實景三維模型、DOM、DEM等多種成果,對趙家溝泥石流進(jìn)行全面的定性分析和定量信息計算,采用SVM分類方法提取了泥石流匯水區(qū)植被覆蓋信息,研究了兩種坡度獲取方法,一種較粗略但高效,另一種較繁瑣但精確。(4)研究與構(gòu)建了基于層次分析法的“半定性半定量評分”模型,應(yīng)用該模型采用傾斜攝影測量調(diào)查結(jié)果得趙家溝泥石流總評分為86分,易發(fā)性程度中等,采用人工地面調(diào)查結(jié)果總評分為96分,易發(fā)性程度中等。最后對比兩種結(jié)果分析得出基于傾斜攝影測量手段,所得要素信息更快捷、更科學(xué)合理。
【學(xué)位授予單位】：河南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：P642.23;P231
【圖文】：

濟(jì)化的進(jìn)一步深入，城鎮(zhèn)化進(jìn)程步伐加快，人類經(jīng)濟(jì)活動對環(huán)境的破壞依舊居高不下，世界范圍內(nèi)的地質(zhì)災(zāi)害事故依舊頻發(fā)，造成嚴(yán)重的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)財產(chǎn)損失，制約著經(jīng)濟(jì)與社會的可持續(xù)發(fā)展。我國幅員遼闊，地形地貌復(fù)雜多樣，構(gòu)造活動頻繁，山區(qū)面積廣大（約占總面積的三分之二），而這些山區(qū)又影響著氣流運動，進(jìn)而影響降水，成為泥石流、滑坡、崩塌、地面沉降、地裂縫等多種地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)的溫床，給我國的地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與防治工作帶來嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。黃土是第四紀(jì)冰期干冷氣候條件下形成的多孔隙、弱膠結(jié)的特殊沉淀物，廣泛分布于亞洲、歐洲、北美和南美等地[1]。我國黃土分布之廣、厚度之大、沉積之典型、地層之完整均屬世界罕見，是地球上分布最集中、面積最大的黃土區(qū)，總面積 64 萬平方千米。我國黃土高原不僅是中華民族的發(fā)源地之一，也是世界上唯一的最年輕且正在堆積的高原，地勢由西北向東南傾斜，位于中國第二級階梯之上，海拔高度 800～3000 米，它記錄著 240 萬年以來全球自然環(huán)境和氣候變化、地表災(zāi)害演化的豐富信息，為地球科學(xué)研究提供了豐富的素材。如圖 1-1 為黃土區(qū)地形地貌概圖。

滑坡、泥石流、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生在這一地區(qū)[2]， 2016”崩滑，造成 7 人死亡，數(shù)十人無家可歸；2010 年甘肅舟，如圖 1-2，災(zāi)害導(dǎo)致 1467 人遇難和 298 人失蹤；2011 年西 32 人死亡，負(fù)面影響極大；2011 年甘肅省東鄉(xiāng)族自治縣，牽動居民樓變形，國家投入 9.8 億元資金重建該縣城；，甘肅隴南發(fā)生大暴雨，之后隴南發(fā)生“8.7”暴洪泥石流災(zāi)寨溝發(fā)生里氏 7.0（M7.0）級地震，隴南市震感強(qiáng)烈并加和救援難度，因災(zāi)死亡 9 人，受傷 4 人，緊急轉(zhuǎn)移安置 倒塌 588 戶，嚴(yán)重受損 4335 戶，一般損壞 5596 戶, 三災(zāi)失 41.98 億元[3]。

圖 1-3 本文技術(shù)路線圖Figure 1-3 The technical roadmap of this article1.5 論文組織結(jié)構(gòu)全文共包含六章，每章的具體內(nèi)容和組織結(jié)構(gòu)如下：第一章：緒論。主要介紹本文研究背景及意義，同時詳細(xì)介紹傾斜攝影測量技術(shù)和地質(zhì)災(zāi)害遙感調(diào)查研究現(xiàn)狀，并在綜合分析的基礎(chǔ)上提出本文的研究內(nèi)容和技術(shù)路線。第二章：介紹無人機(jī)傾斜攝影測量系統(tǒng)組成，探討傾斜攝影成像原理與影像特點，最后論述數(shù)據(jù)獲取技術(shù)方法包括外業(yè)控制點布設(shè)與測量、航線設(shè)計規(guī)劃與飛行作業(yè)、數(shù)據(jù)檢查與預(yù)處理。第三章：研究無人機(jī)傾斜攝影測量三維重建在兩種數(shù)據(jù)組合方式下的絕對精度和相對精度，并通過對比分析得出基于 POS 數(shù)據(jù)的傾斜攝影三維重建獲得的

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王琳;吳正鵬;姜興鈺;陳楚;;無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)在三維城市建模中的應(yīng)用[J];測繪與空間地理信息;2015年12期

2 袁樂先;李斐;張勝凱;肖峰;楊元德;鄂棟臣;;基于ICESat數(shù)據(jù)的南極冰蓋DEM插值方法比較及精度分析[J];冰川凍土;2015年04期

3 張春森;張衛(wèi)龍;郭丙軒;劉健辰;李明;;傾斜影像的三維紋理快速重建[J];測繪學(xué)報;2015年07期

4 李安福;曾政祥;吳曉明;;淺析國內(nèi)傾斜攝影技術(shù)的發(fā)展[J];測繪與空間地理信息;2014年09期

5 彭建兵;林鴻州;王啟耀;莊建琦;成玉祥;朱興華;;黃土地質(zhì)災(zāi)害研究中的關(guān)鍵問題與創(chuàng)新思路[J];工程地質(zhì)學(xué)報;2014年04期

6 李德仁;李明;;無人機(jī)遙感系統(tǒng)的研究進(jìn)展與應(yīng)用前景[J];武漢大學(xué)學(xué)報(信息科學(xué)版);2014年05期

7 魯學(xué)軍;史振春;尚偉濤;周和頤;;滑坡高分辨率遙感多維解譯方法及其應(yīng)用[J];中國圖象圖形學(xué)報;2014年01期

8 李yN峰;宮晉平;楊新海;李軍;葉澤田;;機(jī)載傾斜攝影數(shù)據(jù)在三維建模及單斜片測量中的應(yīng)用[J];遙感信息;2013年03期

9 許沖;徐錫偉;吳熙彥;戴福初;姚鑫;姚琪;;2008年汶川地震滑坡詳細(xì)編目及其空間分布規(guī)律分析[J];工程地質(zhì)學(xué)報;2013年01期

10 廖永生;陳文森;;無人機(jī)低空數(shù)字?jǐn)z影測量參數(shù)計算和路線設(shè)計系統(tǒng)[J];測繪通報;2011年09期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 鄧輝;高精度衛(wèi)星遙感技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與評價中的應(yīng)用[D];成都理工大學(xué);2007年

2 桑廣書;黃土高原歷史時期地貌與土壤侵蝕演變研究[D];陜西師范大學(xué);2003年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前6條

1 韓煜;基于ArcGIS的延長縣區(qū)域滑坡災(zāi)害易發(fā)性評價[D];長安大學(xué);2017年

2 曹琳;基于無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)的三維建模及其精度分析[D];西安科技大學(xué);2016年

3 程錕錕;多視角傾斜影像密集匹配技術(shù)研究[D];河南理工大學(xué);2014年

4 彭述剛;汶川縣震后泥石流遙感信息提取與監(jiān)測評估研究[D];湖南科技大學(xué);2014年

5 席盼盼;基于GIS的朗縣地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性評價研究[D];吉林大學(xué);2014年

6 楊雪;林芝地區(qū)冰川永久積雪地變化特征及泥石流易發(fā)性評價[D];成都理工大學(xué);2012年

本文編號：2744090