本文關(guān)鍵詞：基于D-InSAR的東北多年凍土退化區(qū)地表形變研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在我國(guó)內(nèi)蒙古阿爾山、黑龍江嫩江、北安、伊春、鶴崗一線以北,廣泛分布多年凍土,這一地區(qū)被稱作東北高緯度多年凍土區(qū)。近一百年來,受全球變化影響,我國(guó)東北高緯度凍土區(qū)多年凍土處于嚴(yán)重退化狀態(tài),導(dǎo)致這一地區(qū)環(huán)境地質(zhì)條件和工程地質(zhì)條件發(fā)生劇烈變化,地面不均勻沉降、山體滑坡現(xiàn)象增多,嚴(yán)重影響本區(qū)的高速公路路基穩(wěn)定和運(yùn)營(yíng)安全。本文以地處小興安嶺西北段,與東北高緯度凍土區(qū)南界相交地帶的北安至黑河高速公路路域?yàn)檠芯繀^(qū),應(yīng)用遙感技術(shù)獲取大范圍地表信息,采用熱紅外遙感方法反演地表溫度,對(duì)研究區(qū)域島狀凍土分布進(jìn)行了研究；采用D-InSAR地表形變檢測(cè)方法,研究區(qū)域地表形變；進(jìn)而探討了區(qū)域凍土分布、退化與地表形變的關(guān)系。采用大氣校正法對(duì)2009年3月3日,5月22日和9月11日的3景l(fā)andsat7 ETM+影像數(shù)據(jù)進(jìn)行地表溫度反演。根據(jù)地表比輻射率和NASA提供的衛(wèi)星過境時(shí)刻的大氣參數(shù)計(jì)算地表的輻射強(qiáng)度,并利用普朗克公式的反函數(shù)獲取地表溫度。通過對(duì)地溫分布結(jié)果的驗(yàn)證,發(fā)現(xiàn)本文采用反演方法獲得研究區(qū)熱紅外地表溫度的可靠性較高。以反演得到的地表溫度(LST)數(shù)據(jù)為區(qū)域凍土區(qū)劃分的主導(dǎo)能量指標(biāo),在ArcGIS中分類分析。以計(jì)算的區(qū)域地表平均溫度為閾值,輔助人工解譯,制定研究區(qū)凍土劃分標(biāo)準(zhǔn),得到研究區(qū)地表溫度圖的低溫區(qū)域并進(jìn)行3張低溫圖的疊加分析,生成區(qū)域凍土分布圖。對(duì)得到的凍土分布區(qū)內(nèi)的高程、坡向進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)：研究區(qū)內(nèi)絕大部分凍土分布在研究區(qū)的低海拔,陽(yáng)坡位置,這一分布規(guī)律與區(qū)域興安-貝加爾型凍土分布規(guī)律吻合。又經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證,得出生成的凍土分布圖與現(xiàn)場(chǎng)凍土鉆探結(jié)果比較一致。以2007-2010年13景ALOS PALSAR雷達(dá)影像(SAR)為數(shù)據(jù)源,采用差分合成孔徑雷達(dá)(D-InSAR)地表形變檢測(cè)的方法進(jìn)行區(qū)域地表形變研究,得到研究區(qū)雷達(dá)視線向的地表形變圖,提取垂直形變部分生成垂直形變圖。以2009年12月16日為參考,采用6組時(shí)間連續(xù)的垂直形變圖,得到研究區(qū)2010年累計(jì)地表垂直形變圖。通過分析研究區(qū)北黑公路路域沉降格局和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)驗(yàn)證表明,獲取的垂直形變圖與研究區(qū)實(shí)際沉降格局保持一致,與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況比較吻合。將生成的研究區(qū)凍土分布圖與垂直形變圖疊加,得到相似的分布形態(tài)。如上得到的2010年度北黑公路路域發(fā)生滑坡、沉降的路段,也都有凍土分布。又對(duì)地表垂直形變圖內(nèi)的高程分布分析可知,累積形變較大區(qū)域內(nèi)的高程主要分布在高程值較低的區(qū)域,說明了區(qū)域形變較大的位置分布在低海拔區(qū),與凍土分布的規(guī)律相同。根據(jù)以上三點(diǎn)證據(jù)表明區(qū)域形變與凍土分布、退化關(guān)系密切。本研究將先進(jìn)的遙感技術(shù)引入研究區(qū),通過熱紅外地溫反演、D-InSAR地表形變監(jiān)測(cè)等方法,進(jìn)行了研究區(qū)凍土分布、地表形變的研究,生成了研究區(qū)凍土分布圖和累計(jì)地表垂直形變圖。研究成果有助于區(qū)域內(nèi)公路勘察、選線、養(yǎng)護(hù)和災(zāi)害預(yù)警,并為研究區(qū)以北的多年凍土區(qū)提供研究經(jīng)驗(yàn)和借鑒之處。
【關(guān)鍵詞】：東北島狀凍土 凍土退化 Landsat也溫反演 D-InSAR 凍土分布 地表形變
【學(xué)位授予單位】：東北林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：P642.14
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-12
• 1 緒論12-27
• 1.1 研究背景12-17
• 1.2 凍土分布研究進(jìn)展17-20
• 1.3 熱紅外地表溫度反演研究進(jìn)展20-22
• 1.3.1 光學(xué)遙感衛(wèi)星的發(fā)展20-21
• 1.3.2 地表溫度反演研究的發(fā)展21-22
• 1.4 差分干涉合成孔徑雷達(dá)地表形變研究進(jìn)展22-26
• 1.4.1 雷達(dá)遙感衛(wèi)星的發(fā)展22-24
• 1.4.2 D-InSAR形變監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展24-26
• 1.5 研究的內(nèi)容26-27
• 2 研究區(qū)概況27-40
• 2.1 研究區(qū)基本情況27-31
• 2.1.1 地形、地貌27
• 2.1.2 氣象、水文27-28
• 2.1.3 地質(zhì)構(gòu)造28-29
• 2.1.4 地層29-30
• 2.1.5 水文地質(zhì)30-31
• 2.2 研究區(qū)的凍土31-34
• 2.2.1 研究區(qū)凍土南界與演變31-32
• 2.2.2 多年凍土特征與影響因素32-34
• 2.2.3 氣候變化與研究區(qū)凍土退化34
• 2.3 北黑公路34-40
• 2.3.1 北黑公路建設(shè)情況34-35
• 2.3.2 北黑公路路域主要災(zāi)害35-40
• 3 基于遙感地表溫度數(shù)據(jù)的凍土分布研究40-48
• 3.1 引言40
• 3.2 基于Landsat ETM+的地表溫度反演40-45
• 3.2.1 研究方法40
• 3.2.2 數(shù)據(jù)源及預(yù)處理40-42
• 3.2.3 地溫反演流程42-44
• 3.2.4 地溫結(jié)果的驗(yàn)證44-45
• 3.3 研究區(qū)凍土分布45-47
• 3.3.1 研究區(qū)凍土劃分準(zhǔn)則45
• 3.3.2 研究區(qū)凍土分布圖45-47
• 3.4 本章小結(jié)47-48
• 4 基于D-InSAR技術(shù)的地表形變研究48-76
• 4.1 引言48
• 4.2 D-InSAR獲取地表形變?cè)?/span>48-56
• 4.2.1 遙感的概念及分類48-49
• 4.2.2 干涉合成孔徑雷達(dá)測(cè)量(InSAR)技術(shù)原理49-53
• 4.2.3 差分干涉雷達(dá)測(cè)量(D-InSAR)技術(shù)原理53-56
• 4.3 D-InSAR獲取研究區(qū)地表形變56-75
• 4.3.1 數(shù)據(jù)源56-57
• 4.3.2 軟件平臺(tái)57-58
• 4.3.3 處理流程58-75
• 4.4 本章小結(jié)75-76
• 5 凍土分布圖與地表垂直形變圖的分析驗(yàn)證76-90
• 5.1 引言76
• 5.2 凍土分布圖的分析驗(yàn)證76-79
• 5.2.1 通過凍土分布規(guī)律進(jìn)行驗(yàn)證76-78
• 5.2.2 通過現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證78-79
• 5.3 地表垂直形變圖的分析驗(yàn)證79-88
• 5.3.1 通過區(qū)域沉降格局進(jìn)行驗(yàn)證79-87
• 5.3.2 通過局部形變監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證87-88
• 5.4 研究區(qū)凍土分布與地表形變88-89
• 5.5 本章小結(jié)89-90
• 結(jié)論90-92
• 參考文獻(xiàn)92-100
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文100-101
• 致謝101-102

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 周幼吾,郭東信;我國(guó)多年凍土的主要特征[J];冰川凍土;1982年01期

2 徐e呑，

本文編號(hào)：369702