地质灾害类论文范例,与基于遥感和三维技术的震后滑坡信息提取相关大学毕业论文

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【摘 要】本文利用遥感技术和GIS技术的结合,通过对震前和震后的遥感影像进行处理,经过几何纠正等预处理后,对比前后的灾区影像,得出基本的滑坡灾害信息,利用该区域的DEM高程信息,对受灾区域进行三维可视化的显示,对滑坡区域进行立体展示,对灾害体的位置、范围等信息表现更准确、清晰展现,并利用GIS的3D分析功能,对引起滑坡的区域的面积和体积进行粗略的估算.

【关 键 词 】遥感,三维,滑坡

【Abstract】This article get the basic information of landslide by utilizing the bination of remote sensing technology and GIS technology,dealing with remote sensing graph of before and after the earthquake,then preprocessing like geometric correction and paring images of the disaster area after the earthquake with the before,make use of DEM elevation data of the diaster area to display 3D visualization image of the affected area and the landslide,which shows the information of the disaster-affected body such as location and scope more accuratly and more clearly,a rough estimate the acreage and volume of the landslide by using the 3D analysis function of GIS is also in this paper.

【Key words】Remote sensing, 3D, Landslide

0 引言

我国是一个多地震的国家,也是世界上遭受地震灾害最为深重的国家之一,地震灾害严重威胁着人民的生命财产安全,也成为制约和谐社会发展的一个重要因素.诱发滑坡地震在全国大部分省区都有发生,尤其在山区较多的地区,其中以云南、四川地震滑坡造成的灾害损失最为严重.地震滑坡灾害在我国分布极为广泛,近年来,随着遥感影像分辨率的提高和遥感信息提取技术的发展,遥感技术逐渐成为快速获取地震灾情信息、震后应急和震害快速评估的有效手段.因此,利用现代遥感影像（RS）、遥感图像处理和三维分析（ArcGIS）等技术,高度逼真地呈现地质灾害形状、概略计算滑坡体的表面面积与体积、划定地质灾害影响范围及危害性评估具有现实意义.

1.遥感技术在地震中的应用

近年来,各项新技术新方法应用在地震中,而地理信息系统（GIS）技术、网络技术以及海量数据存储等技术的发展相关的研究方法和技术也日趋成熟,为遥感在地震中的应用提供了技术保障.

第一,利用中低分辨率的遥感影像获取震后灾情的宏观分布情况,以判断地震的影响范围,对活动断层、地震破裂带及次生地质灾害进行调查,分析活动断层的几何特性、构造地貌等.

第二,利用遥感影像可以得到震后房屋的详细破坏情况,以满足灾情的详细判断和震灾评估的精度要求,以便尽可能地获取灾情信息,从而迅速地为专家进行震后评估提供数据源,通过遥感影像的解译,可以估算出山体滑坡的面积、土方,还可以通过遥感监测推断出潜在的滑坡区域,为民众的疏散以及次生灾害的预防提供参考.

第三,雷达卫星采用主动微波遥感方式,不受光照和气候条件的限制,可实现全天候对地物进行观测,初步确定震中位置和推定地震烈度分布,为制定救灾决策提供重要的参考信息.

2.三维分析技术模块简介

数据的表达和显示,是空间数据分析的基础.利用ARCGIS的3D Analyst模块可以创建动态三维地形和交互式地图,从而更好地实现地理数据的可视化和分析处理.

数据的三维可视化,一般通过以下3种方式实现.第一种是叠加影像到空间相应区域的DEM上.第二种是设置图层属性,以三维立体高度反映矢量数据图层中每个特征的字段值大小.第三种是直接使用3D Analyst三维分析模块提供的三维转换工具,将已有矢量数据特征转换到三维空间中.

本文主要采用第一种处理技术,实现数据的转换和三维图像显示,并利用三维分析模块中的aera and volume statistics功能,来初略计算目标物的表面积和体积.

3.数据收集与预处理

3.1 数据收集

研究区以某城市的山区为研究区域,收集的基础地理信息数据主要包括30m分辨率的TM卫星遥感数据、1：50000等高线数据,使用软件包括ERDAS IMAGINE 9.2和ARCGIS 9.3等.

图1 研究区遥感影像图

3.2 数据预处理

TM遥感数据处理的内容主要是对原始遥感图像进行图像增强、正射校正、图像裁剪等,提高其识别率,从而满足遥感解译和识别地物的需要.由于原始遥感图像色调对比度不大,灰度级较集中,遥感层次较少,影像分辨力和解译力均较差,不适宜直接应用于遥感解译,因此首先要对遥感影像进行分段线性拉伸处理,对图像进行正射校正以减少地形起伏对遥感影像产生的投影偏差,最后根据实际工作需要对图像进行了分幅剪裁处理.处理后的图像如图所示：

图2 遥感影像数据预处理

DEM数据的生成,是将传统纸质地形图上的信息,通过ARCGIS软件进行数字化处理,将栅格数据转化为矢量数据,实质上是为将扫描得到的图像数据转化为图形线性数据,利用得到的矢量图为基础数据源源,精确定义图形数据中的各种拓扑关系,生成数字表达地形表面形态的属性信息,其数字描述是带有空间位置特征和地形属性特征的数字高程模型（DEM）.对1：50000地形图进行校正并矢量化,得到shp格式矢量图,用ArcToo