✅ 博主简介:擅长数据搜集与处理、建模仿真、程序设计、仿真代码、论文写作与指导,毕业论文、期刊论文经验交流。
✅ 具体问题可以私信或扫描文章底部二维码。
(1)新源县滑坡灾害的影像识别
中国作为地质灾害高发国家之一,山区面积广阔,山地占比约 66%,这种地形为滑坡灾害的发生创造了条件。滑坡灾害不仅会造成人员伤亡和经济损失,还会破坏自然环境,灾后救援工作也极为艰巨且成本高昂。因此,对滑坡灾害的研究对于灾害防御、预警和救援有着至关重要的意义。新源县作为新疆伊犁哈萨克自治州的旅游区,其东南北三面环山,地形地貌复杂,是地质灾害频发区,所以对新源县滑坡地质灾害的识别评价工作十分必要。
在识别新源县滑坡灾害时,我们利用高分辨率影像。依据获取的基础资料和相关理论知识,运用监督分类和面向对象分类两种方法。监督分类是基于已知类别样本的特征来对影像中的像素进行分类,它需要人工选取一定数量的训练样本,通过这些样本的光谱特征等信息来建立分类模型。然而,在实际应用中,这种方法容易受到同物异谱和异物同谱现象的影响,导致分类精度有限。而面向对象分类则是从影像中提取出具有相似特征的对象,综合考虑对象的光谱、形状、纹理等多种信息进行分类。经过大量试验对比发现,面向对象分类的识别精度比监督分类更高,得到的结果也更具可信度。通过这种方式,并结合实地调研,最终确定了新源县内共 489 个滑坡地质灾害点。这些灾害点的准确识别为后续的研究提供了基础数据,例如,可以通过分析这些灾害点的分布特征,初步了解新源县滑坡灾害的大致情况,像是哪些区域可能是滑坡灾害的高发地带等,为进一步研究致灾因子和评价易发性做好准备。
(2)滑坡灾害评价体系的构建与单因子分析
在对新源县滑坡灾害进行深入研究的过程中,致灾因子的分析是关键环节。我们通过详细研究,确定了将海拔、坡度、坡向、水系分布、地层岩性、植被覆盖度和道路分布这七个影响因子作为滑坡灾害评价的指标,以此构建滑坡灾害评价体系。
海拔因素对滑坡灾害有着重要影响。不同的海拔高度区域,其气候条件、岩石风化程度、土壤类型等都有所不同。例如,高海拔地区可能由于气温较低,冻融作用频繁,岩石更容易破碎,增加了滑坡的可能性。坡度和坡向也是不可忽视的因素。较陡的坡度会使岩土体的重力势能增大,更容易在一定条件下发生滑动。而坡向则与太阳辐射、降水分布等有关,不同坡向的水分条件和温度差异可能影响植被生长和岩土体的稳定性。水系分布对滑坡的影响体现在多个方面。河流的侵蚀作用可能削弱河岸的稳定性,而地下水的水位变化和水流方向会改变岩土体的力学性质,如果地下水位上升,会使岩土体的抗剪强度降低,增加滑坡风险。地层岩性决定了岩土体的自身性质,比如一些软弱岩层更容易在外部因素作用下发生变形和滑动。植被覆盖度对滑坡有着抑制作用,植被的根系可以固定土壤,减少水土流失,增加岩土体的抗滑能力。道路建设则可能改变地形地貌,破坏原有的岩土体平衡,例如在修建道路时的切坡工程可能使边坡稳定性降低,而且道路的交通荷载也可能成为诱发滑坡的因素之一。
将这七个因子分别与滑坡地质灾害点做叠加分析,并基于 ARCGIS 平台强大的分析功能进行单因子评价分析。在 ARCGIS 中,可以利用空间分析工具,将各个因子的图层与滑坡灾害点图层进行叠加。通过这种叠加分析,我们可以直观地看到每个因子与滑坡灾害点之间的空间关系。比如在分析坡度因子时,可以统计不同坡度区间内滑坡灾害点的数量和分布密度,从而了解坡度对滑坡灾害的影响程度。对于其他因子也进行类似的分析,这样就能全面掌握每个因子在滑坡灾害发生过程中的作用,为后续的易发性综合评价提供依据。
(3)新源县滑坡灾害易发性评价与分区验证
为了全面评价新源县滑坡灾害的易发性,我们采取半定性评价的层次分析模型和模糊综合评价模型。层次分析模型是将复杂的问题分解为多个层次,通过构建层次结构模型、构造判断矩阵、计算权重向量和进行一致性检验等步骤,确定各个致灾因子在滑坡灾害发生中的相对重要性权重。模糊综合评价模型则是考虑到致灾因子与滑坡灾害之间关系的模糊性,它将各个因子的评价结果进行模糊化处理,然后通过模糊运算得到综合评价结果。
利用这两种模型对新源县滑坡灾害进行易发性评价,并进行等级分区。经过计算,得出低易发区面积为 6694.86km²,占本县总面积的 67.15%;中易发区面积为 2291.11 km²,占比 22.98%;高易发区面积为 984.04 km²,占比 9.87%。这种分区结果为新源县的滑坡灾害防治和规划提供了重要依据。低易发区可以在开发建设过程中适当关注,但重点应放在中、高易发区。在中易发区,可以加强监测和一些预防措施,如合理规划土地利用,避免过度开发等。对于高易发区,则需要更加严格的管控措施,如限制大规模建设活动,加强地质勘查和灾害预警等。
最后,为了验证评价分区的合理性,我们将新源县滑坡灾害易发性评价分区图与实际滑坡灾害点进行叠加。结果表明,研究区域分区与滑坡灾害点的分布情况相符。这意味着我们构建的评价体系和采用的评价模型是可靠的,能够准确地反映新源县滑坡灾害的易发性分布特征。这种验证过程是整个研究的重要环节,它保证了研究结果的科学性和实用性,为新源县的滑坡灾害防治工作提供了有力的支持,使得相关部门可以依据这些结果制定出更加合理有效的滑坡灾害防治策略和土地利用规划。
import arcpy
# 设置工作空间
arcpy.env.workspace = "C:/your_data_folder"
# 加载滑坡灾害点图层
landslide_layer = "landslides.shp"
# 加载海拔因子图层(示例,其他因子图层加载方式类似)
elevation_layer = "elevation.tif"
# 进行图层叠加分析(这里是简单的相交操作,获取同时有滑坡灾害点和特定海拔范围的区域)
overlay_result = arcpy.Intersect_analysis([landslide_layer, elevation_layer], "overlay_result.shp")
# 计算低易发区面积(这里假设低易发区有一个标识字段,通过筛选该字段计算面积,实际需要根据具体数据结构调整)
low_risk_area = arcpy.MakeFeatureLayer_management("low_risk_zone.shp", "low_risk_layer", '"risk_level" = \'low\'')
low_risk_area_area = arcpy.Describe(low_risk_area).area
print("低易发区面积:", low_risk_area_area)
# 类似地,可以对中、高易发区进行面积计算和其他分析操作