降雨作用下黄土浅层滑坡的危险性分析

[目的]在不同的降雨条件下,对黄土浅层滑坡进行危险性分析,为评价黄土地区浅层滑坡提供有效手段。[方法]以甘肃省天水市为例,根据SHALSTAB模型,在ArcGIS中进行二次开发,编写不同降雨量时浅层滑坡危险性分析程序,计算不同降雨量下浅层黄土滑坡分布预测。[结果]随着降雨量的增加,浅层滑坡数量明显增多,所占面积比例从5mm/d的0.166%增加为320mm/d的3.624%,上升了20倍左右。[结论]当降雨量较小时,浅层滑坡分布于雨水集中汇积的区域,随着降雨的增加,浅层滑坡沿着黄土沟谷向上游延伸。通过和实际发生滑坡灾害进行对比分析,证明计算结果准确可信。     

无人机倾斜摄影技术在小流域综合治理中的应用

小流域综合治理主要以小流域土地利用类型及其地形要素为依据布设治理措施.通过无人机倾斜摄影技术可以高效、低成本、高精度获取小流域综合治理相关的土地利用现状、植被类型及盖度等信息.利用飞行控制软件对治理区域规划航线,配合地面控制点,获取倾斜、正射影像,通过ArcGIS、ContextCapture等软件分析处理生成高精度文...     

无人机倾斜摄影技术在水土保持监测中的应用

通过对典型公路工程水土流失易发区域进行无人机倾斜摄影监测，规划航线进行飞行拍摄，获得影像数据，利用影像处理软件和地理信息系统软件进行数据处理，按照算法得出监测点位的土方量，并与施工现场土方量记录表进行比较，结果表明：两者误差为3.5%,可满足水土保持监测的精度要求，保证水土保持监测工作的客观性和准确性。     

基于无人机倾斜摄影技术的黄土丘陵区典型小流域淤地坝特征信息提取与分析

淤地坝现状特征信息的精准提取对于淤地坝运行现状评估十分重要,全面的淤地坝特征信息可为病险坝除险加固提供重要依据,当前淤地坝特征信息提取尚缺乏科学高效的技术。针对此问题,拟提出基于无人机倾斜摄影技术提取淤地坝运行现状特征的方法,以无人机航拍影像为基础数据,生成三维实景模型和高精度DEM,用于淤地坝数目、位置、剩余库容、有效坝高等重要现状信息的提取和测量,进而分析小流域内淤地坝分布、组成结构、坝体信息、淤积程度、坝控流域面积等特征。将此技术应用于陕西省榆林市子洲县蛇家沟小流域,详细提取1座大型坝和3座中型坝的现状特征信息。经过同野外实测数据对比,提取的淤地坝坝体信息相对误差均＜3.8%。所识别的大型坝剩余库容不足,处于基本淤满状态,且坝顶明显沉降,在极端降水条件下具有极大的漫顶溃坝风险。坝地耕作面积占小流域面积比例仅为2.17%,仍有坝地尚未开垦利用。研究结果可为小流域淤地坝动态监测与科学管理提供新方法和新思路。     

基于农村分布式光伏电站勘测的小型无人机倾斜摄影系统及试验

建设农村分布式光伏电站前需要人工消耗大量时间攀爬屋顶勘测尺寸,勘测人员生命安全也缺乏有效保障。针对该问题该研究开发了一款可以快速搭载的小型无人机五相倾斜摄影相机ZTRS-M5B,相比于其他倾斜相机,ZTRS-M5B拥有更好的便携性和更低的制作成本。使用搭载ZTRS-M5B的无人机倾斜摄影系统分别对建有分布式光伏电站的农村居民住宅区和工厂区域进行三维建模,并与地面人工实测值进行比较来检验模型精度。结果表明光伏电站太阳能板的模型倾角和实际倾角高度相关,房屋建筑的模型水平尺寸平均绝对误差为0.11 m,平均相对误差为0.37%,模型垂直尺寸平均绝对误差为0.12 m,平均相对误差为1.04%,精度上满足农村分布式光伏电站建设前期勘测要求,证明该系统也能够替代其他倾斜摄影系统对中小区域范围进行快速勘测。     

切沟形态特征无人机倾斜摄影测量

切沟是坡面土壤侵蚀最剧烈表现形式,其形态特征刻画的精确性与适用性,对切沟的调查、研究与防治具有重大意义。该研究选取黄土丘陵区小流域4个地点10条切沟共82个断面,利用地面测量验证携带多频全球导航卫星系统且内置实时差分定位技术（Global Navigation Satellite System and Real-Time Kinematic,GNSS RTK）的无人机倾斜摄影测量提取的沟长、沟宽、沟深指标的精确性并建立体积估算模型探讨沟长的测定方法。结果表明：1）与地面测量相比,沟长、沟宽的偏离度（Deviation Extent,DE）均值不大于3.70%,精度较高;沟深的DE均值不小于25.49%,误差较高。2）切沟体积与沟长之间有显著的幂函数关系,沟长选取沟头至沟口的最大汇水线长度时拟合效果最好,沟道中心线长度次之,直线长度拟合效果最差。因此,在黄土高原丘陵沟壑区,运用无人机倾斜摄影测量方法测量切沟沟长、沟宽指标具有高度可行性,在精度要求较高的沟深测量方面的应用还有一定的局限性。此外,由于野外测量的局限性,直线长度较最大汇水线长度的测量更简单便捷,当坡度小于18.2°时,测量直线距离作为切沟沟长可行。     

一种特殊的黄土滑坡遥感分析

<正> 黄土滑坡是黄河中游地区一种分布普遍、发生规模较大的土壤重力侵蚀方式据测算,严重地区滑坡的平面面积可占土地总面积的20％以上,这意味着该地区整个土地面积的20％,不但在滑坡发生过程中往往会有泥流和高含沙径流发生,向下游河道输送大量泥沙,而且在滑坡发生后的许多年中,还使土壤特别易于遭     

基于无人机倾斜航空影像的树冠体积测算方法

树冠是结构复杂的不规则体,对树冠体积的精确测定一直是树木测量研究中的难点问题。该文以消费级多旋翼无人机对目标树木进行倾斜摄影获取的多角度航空影像为基础,通过空三加密处理生成目标树木的三维点云模型;用等高线法分割树冠点云,并确定树冠最优分割层数;用投影法对点云数据进行转化,并选取测算点计算树高和树冠任意横截面积;对分割后各规则体的体积进行累加获得树冠体积。结果表明:8棵目标树木的树高测算值相对误差为1.46%～4.10%,平均相对误差为2.88%;树冠体积测算值的相对误差为6.95%～12.39%,平均相对误差为9.42%;精度均可满足林业调查中对于树高和树冠体积测量结果的要求。利用无人机倾斜航空影像建立单木的三维点云模型并进行树冠体积测算的方法是可行且有效的,该方法可为研究单木树冠几何参数的提取提供参考。     

消费型无人机构建工程堆土地形模型的方法及精度评价

[目的]研究消费型旋翼无人机在生产建设项目水土保持监测中快速构建工程堆土地形模型的方法和精度,为城市水土保持监测提供数据参考。[方法]以消费型旋翼无人机大疆精灵4Pro作为航摄平台,对某一在建公园工程堆土地形进行低空垂直下视和倾斜交叉航摄,配合不同数量控制点快速构建地形模型,分析两种航摄方法在不同数量控制点时的相对精度、绝对精度以及地形模型的面积和体积与近似准确值的比较精度。[结果]①地形起伏较小的工程堆土地形不适用于低空45°倾斜航摄,可增大倾斜角度至70°进行倾斜航摄;②垂直下视航摄整体精度优于倾斜交叉航摄,无控制点时相对精度可以达到亚米级,土方测量误差小于5%;③倾斜航摄在稀少控制点时可以提高高程精度和土方测量精度,5个控制点时土方测量误差小于1%。[结论]消费型无人机在无控和稀少控制点时构建工程堆土地形模型能够达到很高精度,可以快速、精确、三维直观地反映面积和土方变化,能够为水土保持方案实施和监测提供实时可靠的数据参考和决策依据。     

基于人工倾斜摄影测量的微地形三维建模方法研究

耕作坡面微地形是地表径流和土壤侵蚀的重要场所,建立其高精度三维数值模型是定量研究土壤侵蚀过程的基础。针对现有接触式和非接触式测量方法得到的三维模型不能完全真实地反映微地形特征的缺陷,提出了一种获取坡面微地形高精度三维模型的人工倾斜摄影测量方法(ATPM),并对建模精度进行了评价。结果表明,采用ATPM方法建立的地表三维模型精度高,空间各点的平面中误差和高程中误差分别为±1.9 mm和±2.6 mm,能很好地反映微地形的细微特征,可为定量研究土壤侵蚀过程提供较高精度的数据支持。     

基于GIS的湖南省滑坡灾害风险和损失评估

[目的] 评估湖南省滑坡发生的风险和损失等级,丰富湖南省滑坡防治理论及方法,为该地减少滑坡灾害提供科学依据。[方法] 基于GIS技术和层次分析法（AHP）以DEM、遥感、气象、岩性、地震点等数据为支撑,分别从危险性评价和易损性评价两方面对湖南省滑坡风险进行评估。[结果] ①湖南省滑坡风险等级大多处于中低风险等级,少部分为较高风险或高风险等级,中度风险等级最多,占全省面积的31.31%,其余依次为较低、较高、低和高风险等级,其比例分别是24.92%,22.09%,13.88%和7.79%;②从空间格局来看,风险性等级整体呈现出中部、东南高,西南、东北低的空间分布特征;③湖南省滑坡损失等级整体呈现出东高西低,局部不均匀的分布特征。[结论] 湖南省滑坡灾害的管理主要应从预防和整治两方面进行,依据各地区常见滑坡类型,制定有针对性的区域差异化防治预案。     

黄土滑坡稳定性及其整治对策研究——以明圣宫滑坡为例

位于骊山的明圣宫滑坡是一个古滑坡 ,在现场调查的基础上 ,为进行稳定性评价 ,对滑坡的形成条件进行了详细的研究 ,明圣宫滑坡活动的原因是地层、大气降水、地下水、地貌条件、滑动带贯通、拉张裂隙形成等综合因素作用的结果。应用极限平衡法进行分析得知 ,明圣宫滑坡已处于不稳定状态而必须及时整治 ,以防止灾害的进一步扩大     

基于黄土沉积速率的土壤侵蚀危险度评价

土壤侵蚀危险度是评估和预测侵蚀作用破坏土地资源和生态环境危险性的重要指标,也是科学防治水土流失的基础。利用14 C测年技术对陕北黄土高原黄土沉积速率进行研究,并通过计算土壤侵蚀模数与黄土沉积速率的比值,对该研究区的土壤侵蚀危险度进行评价。结果表明:洛川县、延长县和横山县采样点的黄土沉积速率分别为0.017 9cm/a,0.015 3cm/a和0.021 3cm/a,土壤侵蚀危险度分别为14.1,43.3和24.8,均远远大于临界危险度值1,因此该地区为水土流失重点防治区域。通过该项研究可以为水土保持治理及规划提供科学参考,并为环境治理决策部门提供理论依据。     

倾斜摄影测量技术在生产建设项目水土保持监管中的应用

为探索和总结单个生产建设项目水土保持监管的工作流程和技术支撑模式,结合无人机倾斜摄影测量技术优势,对照生产建设项目监管工作要求,梳理了各项监管指标对应的信息获取方法,建立了利用无人机倾斜摄影测量技术开展生产建设项目水土保持信息化监管指标提取的技术流程。在成都市的应用结果表明:无人机倾斜摄影测量技术具备信息获取丰富、实现真三维量测、综合成本低等优势,可以完成大部分项目监管指标的提取工作,其技术流程包括资料收集和预处理、无人机倾斜摄影测量、合规性详查3个阶段,相较于传统监管手段,其信息提取成本更低、效率更高、比对方式更灵活。无人机倾斜摄影测量技术在生产建设项目精细化监管工作中具备广阔的应用前景。     

FAHP-GIS在FAST台址单体滑坡危险性评价中的应用

[目的]研究贵州省平塘县500 m口径球面射电望远镜(FAST)工程台址光明顶滑坡的危险性及其区划,为该区及相似地区的滑坡灾害监测与防治提供参考依据。[方法]选取地形地貌、岩性岩组、地质构造、人类工程活动及灾害历史等作为一级评价指标,在此基础上发展二级评价指标,运用GIS技术构建基于模糊层次法(FAHP)的滑坡危险性评价指标体系,并完全参与对指标隶属度矩阵的运算,开展针对喀斯特单体滑坡危险性评价研究。[结果]光明顶坡体总体居于中危险和低危险水平,局部高危险,高危险区域主要位于1 H馈源塔和断层破碎带区域的3个支撑柱附近,高危险区约占研究区面积的4%。[结论]光明顶坡体存在安全隐患,已经对精密的射电望远镜设施的安全运行构成威胁。本文评价结果与实际情况基本相符,评价方法在单体滑坡危险性评价研究方面具有创新性,且可操作。     

基于无人机贴近摄影测量的坡面细沟侵蚀及形态演化研究

[目的]寻求效率和精度均高且适应性强的坡面细沟侵蚀测量技术手段,克服传统测量方法效率低,成本高,适用性差等问题,为坡面细沟侵蚀演变过程及定量化研究提供新的思路和技术手段。[方法]利用无人机通过贴近摄影测量获取连续6场人工模拟降雨下坡面细沟发育的高分辨率影像及模型,经定位精度、模型精度和侵蚀模拟3个方面验证,定量揭示坡面细沟侵蚀及形态演化过程的可行性。[结果](1)三维实景模型地理配准均方根误差RMSE_3D=1.5 cm,像控点平面误差RMSE_H=0.42 cm,高程误差RMSE_V=0.88 cm,模型细节及纹理清晰,分辨率达到毫米级。(2)多期模型能够清晰刻画细沟发育经历的雨滴溅蚀—片蚀—小跌水—断续细沟—连续细沟5个阶段。坡面细沟平均沟宽、沟深、密度分别从最初的1.25 cm, 0.82 cm, 0.05发展到最终的3.27 cm, 4.75 cm, 0.23,最大沟长236 cm,最大沟深14.23 cm。(3)细沟土壤侵蚀量模拟值随着降雨历时的增加不断接近真实值并趋于稳定,平均误差在10%以内。[结论]无人机贴近摄...     

基于SINMAP模型的延安市滑坡危险性区划

[目的]对陕西省延安市开展滑坡危险性区划研究,为延安地区乃至黄土高原区滑坡危险性区划以及监测预警提供科学依据。[方法]在野外调查的基础上以滑坡触发因素为切入点,建立了基于SINMAP滑坡危险性评价模型,定量评价了不同降雨级别下滑坡区域面积的迁移与转化规律。[结果]降雨雨强从5 mm/h升至200 mm/h,不稳定性区域内比例分别增加6.48%和6.44%,极稳定区域面积所占比例和所占滑比例均值高达46.79%和51.33%;同时潜在不稳定区面积所占比例在5.04%～17.31%之间浮动,所占滑坡比例在5.14%～15.43%之间浮动。[结论]斜坡表层土壤水分、湿度区域面积随着降雨量的增大逐渐增加,区内稳定区域正向失稳区域转化。     

陕西黄土台塬区土地生态风险时空差异性评价

基于RS和GIS支持,采用土地转移流和土地生态风险强度指数,对陕西黄土台塬区的土地利用变化动态及其结构性风险进行了评价。结果表明:（1）1990—2010年陕西各台塬区的建设用地均有所增长、耕地除宝鸡台塬区和西安台塬区增长外,其他台塬区均减少,生态用地则刚性减少。（2）研究时段内土地利用的生态风险指数表现出“高—低—高”的发展过程,1995年是一个拐点。（3）市域尺度上,宝鸡台塬区和西安台塬区土地利用的结构性风险自1995年以来有较大幅度的攀升,2005年后临近“高等”生态风险。（4）县域尺度上,除了白水县和永寿县的生态风险降低外,其他区县均有所增大,各区县生态风险的差异性也进一步扩大。1990年、2000年、2010年土地结构风险的变异系数分别为10.43%,10.57%,10.79%。