[发明专利]一种基于多源信息融合的斜坡浅表层岩土工程性质区划方法

说明书

本发明提供了一种基于多源信息融合的斜坡浅表层岩土工程性质区划方法，它包括以下步骤：步骤一，研究区选取；步骤二，数据获取；步骤三，数据选择；步骤四，模型建立；步骤五，数据融合；步骤六，ROI样区选择；步骤七，SVM分类及精度评价。该方法采用不同源的三种土地利用数据，结合其各自提供的有效信息，通过数据融合方式，实现斜坡浅表层岩土工程性质区划划分，该方法在一定程度上替代地质图对岩性的控制作用，是一种新的、简便易行的、可快速用于实践研究的方法。

技术领域

本发明涉及到一种基于多源信息融合的斜坡浅表层岩土工程性质区划方法，属大数据处理领域，尤其是工程地质相关大数据的处理。

背景技术

我国滑坡分布与岩性有密切关系，在易滑地层分布区域，往往滑坡成群出现，而在非易滑地层出露地区则斜坡稳定性较好。因此在斜坡稳定性研究中，应首先确定研究区是否有易滑地层分布和出露，因为斜坡变形破坏常以这些地层出露地段最为强烈。因此，基于岩土的性质和类别对于边坡的影响，将斜坡岩土划分成有不同特征的分区，对边坡稳定的防治、失稳预警有重要意义。

近几十年来，卫星遥感被广泛用于岩性制图。学习使用遥感和场结构的数据评估其效用在岩性映射和蚀变矿物区检测，可以进行初步研究区分不同岩性并绘制基础图。随后结合地面真实数据细化底图，构建数字精细地质图。然而茂密的森林覆盖和薄弱的基础设施是在难以接近的山地景观进行详细岩性测绘的主要障碍，利用地球物理和遥感数据，使用机器学习算法随机森林(RF)对岩性进行分类，利用稀疏的训练样本，生成了精细的岩性图。

滑坡往往集中发生在某些特定的岩组之中，这类岩组即为“易滑地层”。对于滑坡地质灾害防治，斜坡浅表层岩土及性质分类十分关键，尤其是对于区域上滑坡易发性评价，而且岩土性质划分应尽量做到精细化。例如三峡库区大量发育土质滑坡，斜坡第四系土层空间分布及其厚度信息提取是地质灾害防治工作中的关键技术之一。而传统地质灾害分析中，地层岩性因素采用地质图的地层界线，或者将地层进一步划分工程岩组后使用。然而在三峡库区灾害预测和分析中，会发现侏罗系地层均为砂岩和页岩以不等厚互层形式存在，大面积分布于秭归盆地和奉节上游地区，直接使用地质图(1:20万和局部1:5万)难以体现岩性的控制作用。遥感是第四系信息获取的有效手段，遥感信息加入，使得表层岩土识别，能够在地质图的基础上做到更加精细化。为此，本文探索多源信息融合的斜坡表层岩土工程地质区划方法，通过遥感信息与基础地质、地形地貌等融合，开展斜坡浅表层岩土体工程性质区划。

发明内容

本发明旨在提出一种基于多源信息融合的斜坡浅表层岩土工程性质区划方法，以便实现岩土工程性质区划分析，该方法采用不同源的三种土地利用数据，结合其各自提供的有效信息，通过数据融合方式，实现斜坡浅表层岩土工程性质区划划分，该方法在一定程度上替代地质图对岩性的控制作用，是一种新的、简便易行的、可快速用于实践研究的方法。

为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：一种基于多源信息融合的斜坡浅表层岩土工程性质区划方法，它包括以下步骤：

步骤一，研究区选取：选取具有代表性的斜坡浅表层岩土工程区作为研究区；

步骤二，数据获取：获取研究区的多种不同类型的源数据；

步骤三，数据选择：从步骤二中获取的源数据中选取多种不同类型的数据作为岩土体工程性质分类因子；

步骤四，模型建立：利用支持向量机训练样本建立研究区岩石工程性质分类模型；

步骤五，数据融合：将不同格式文件的数据进行格式一致化；

步骤六，ROI样区选择：

步骤七，SVM分类及精度评价。

所述步骤一中研究区选择为三峡库区秭归至巴东段，大地构造处于扬子准地台的中西部，是川东褶皱带、大巴山弧和淮阳山字型西翼反射弧三者的汇交区，跨越新华夏第三隆起带中段和第三沉降带东区，区内褶皱包含黄陵背斜和秭归向斜。