基于rs的冰川泥石流信息提取与动态监测

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1、学校代码10530学号201510202006分类号X43密级硕士学位论文基于RS的冰川泥石流信息提取与动态监测学位申请人吴淼指导教师韩用顺教授学院名称土木工程与力学学院学科专业测绘工程研究方向灾害遥感二零一八年五月InformationExtractionandDynamicMonitoringofGlacierDebrisFlowBasedonRSTechnologyCandidateWuMiaoSupervisorProfessorHanYongShunCollegeCollegeofCivilEngineer

2、ingandMechanicsProgramSurveyingandmappingengineeringSpecializationDisasterremotesensingDegreeMasterofEngineeringUniversityXiangtanUniversityDateJune.2018摘要川藏公路是藏东南地区的交通网主干骨架，对实施“一带一路”战略和西部大开发等意义重大。公路沿线受暖湿气流和季风气候影响，冰川、冰湖广布；沿线地质条件复杂，新构造活动强烈，岩层破碎，地形起伏显著，节理发育，崩塌、流砂

3、坡、滑坡等地质灾害发育，泥石流频繁发生，其中冰川泥石流作为高寒山区特有灾害类型，具有突发性、破坏力强等特点，严重威胁道路及沿线居民生命财产安全，制约当地社会经济发展。但受当地地形及气候条件限制，传统的大范围野外实地考察与大区域调研实现困难，遥感因数据丰富、获取方便，价格低廉，是冰川泥石流等灾害大范围信息提取与区域动态监测研究的有效手段。本文以川藏公路松宗-通麦段为研究区，通过资料收集、野外考察等，分析研究区冰川分区特征，建立冰川影像判识与提取模型，分析研究区长时间序列下冰川变化特征，在此基础上，通过冰川泥石流及其物源

4、等影像特征分析，建立冰川泥石流判识与提取技术，深入开展冰川泥石流动态监测研究。本论文主要成果如下：1）根据研究区冰川实地分布特征与影像特征，引入坡度、高程和纹理等特征，构建特征分区冰川影像特征，建立基于特征分区的面向对象-波段比值法，提取冰川信息；结果表明无表碛覆盖冰川被完全提取，精度达100%，表碛覆盖冰川提取精度次之，达93%，阴影覆盖下冰川提取精度为88%，一定程度上实现研究区冰川信息完整、有效提取。2）研究区冰川整体呈现持续消退趋势；1990-2015年年均退缩速率较大，其中2008-2015年5月和11月两

5、个时相的冰川退缩速率均达到最大，分别达1.96%和1.48%，且冰川近25年退缩速率呈现由慢变快的趋势。3）采用相关性分析与随机森林算法相结合优选冰川泥石流影像关键特征，单期影像提取精度均达80%以上，因此，特征优选有效减小特征冗余，提高影像分类效率与正确率。4）充分挖掘冰川泥石流时相与纹理上的有利信息，从范围与类型两方面考虑，提出冰川泥石流判识与提取技术，初步解决因山体阴影与冰雪面积季节变化干扰导致的范围漏判，及其他类型泥石流信息干扰导致的类型误判，一定程度上实现冰川泥石流信息提取完整性与准确性。经野外考察数据验证

6、，冰川泥石流信息提取精度达92.59%。5）1991-2015年冰川泥石流及其物源冰碛物、崩滑体面积均呈递增趋势，某种程度上表明冰川泥石流危害性逐渐增强。2014-2016年连续三年冰川泥石流与崩滑体面积呈逐年递增趋势，其中2014-2015年冰川泥石流与崩滑体主要以新增灾害点面积为主，2015-2016年主要以原有灾害点面积扩大为主。关键词：遥感判识；信息提取；冰川泥石流；动态监测；川藏公路IAbstractSichuan-TibetHighwayisthebackboneofthetransportationne

7、tworkinthesoutheastregionofTibetandisofgreatsignificanceforimplementingthe“OneBeltandOneRoad”strategyandthedevelopmentofthewesternregion.Affectedbywarmandhumidaircurrentsandmonsoonclimatealongthehighway,glaciersandicelakesspreadwidely.Geologicalconditionsalongt

8、helinearecomplex,thenewtectonicactivityisstrong,therocklayersarebroken,thetopographyisundulating,thejointsaredeveloped,thegeologicaldisasterssuchascollapse,streamsandslope,a