[发明专利]一种群发性滑坡的空间尺度选择方法及装置

说明书

本发明公开了一种群发性滑坡的空间尺度选择方法及装置，通过高精度数字高程模型、滑坡空间数据，运用ArcGIS空间相关性分析方法，采用地理位置表达度、信息表达度、空间相关度指标，以物理意义明确的小流域为基本单元，分析指标与数值之间的关系曲线，明确最适合群发性滑坡分析的小流域尺度，可广泛应用于滑坡空间信息提取、风险评估、灾害预警预报、灾害防治等方面，具有重要的理论和现实意义。

技术领域

本发明涉及自然灾害预防技术领域，尤其是指一种群发性滑坡的空间尺度选择方法及装置，可读储存介质及计算机控制系统。

背景技术

强降雨尤其是极端降雨往往诱发大规模、群发性的滑坡灾害，如何选择一个适宜的空间尺度更准确的表达群发性滑坡的空间分布特征及信息，是提高滑坡灾害预报预警的重要条件，具有十分重要的现实意义。

滑坡空间分布具有明显的空间自相关性与尺度依赖性，不同的尺度下所刻画出来的滑坡空间分布格局都具有不一样的特点。如果选择的尺度过大，则滑坡数据空间化的过程会直接导致一些滑坡信息的丢失、失真；如果选择的尺度小于能够准确表达滑坡分布特征的单元，则会造成滑坡数据空间化的过程繁杂，大大降低了滑坡数据处理的效率。因此，确定用于群发性滑坡空间表达的适宜性尺度，是进行地貌区划、滑坡信息提取、滑坡风险分析、滑坡预警预报、滑坡灾害防治等的重要前提条件，具有十分重要的意义。

在目前滑坡空间尺度相关研究中，主要有行政单元、小流域单元、斜坡单元和栅格单元4种主要类型。行政单元通常广泛应用于各种大区域尺度下的滑坡研究，其优势主要在于评估结果容易在不同的行政单元之间作比较；缺点在于，行政单元内部的气象水文、地质地貌、植被土壤等一般存在着较大差异，很难进行滑坡与影响因子关系的研究，并且基于行政单元研究滑坡尺度较大，不能精确定位分析滑坡。小流域单元与行政单元不同，一般只能适用于小、中区域尺度的山体滑坡研究，根据所要研究的范围和尺度不同，又可以将其细分为不同层次的子流域，其优势主要是小流域单元内的自然地貌、气象和水文环境条件等普遍存在差异，而小流域单元可以较准确地表达这种差异；缺点在于小流域尺度的选择具有随意性，主观性，缺乏一种有效的尺度选择方法。斜坡单元适用于小型和大比例尺下的滑坡分析，其最大的优点在于，自然斜坡单元是滑坡发育过程中的基本单位，其物理学意义清晰，但在研究和实践中，对于自然斜坡单元的定位划分比较困难，原因主要在于不同规模的滑坡其所对应的自然斜坡单元不同，并未考虑到滑坡的规模对于自然斜坡单元划分的影响，并且群发性滑坡往往不仅存在于单个的斜坡单位，甚至可以说是横跨多个的斜坡单位。栅格单元一般特别适用于对小区域尺度滑坡敏感度的评价，其优势在于它们的数据结构简单，并且便于计算，利于对评价结果的综合分析，缺点是它们没有对评估单位具有实际物理意义。因此，目前还没有建立物理意义明确的群发性滑坡尺度适宜性选择的方法，亟需开展相关研究，为群发性滑坡信息提取、风险评估、灾害预警预报、灾害防治等提供科学依据。

发明内容

针对上述背景技术中的问题，提供了一种群发性滑坡的空间尺度选择方法，可以明确最适合群发性滑坡分析的小流域尺度，广泛应用于滑坡空间信息提取、风险评估、灾害预警预报、灾害防治等方面。

本发明所述的一种群发性滑坡的空间尺度选择方法，包括：

S1获取待研究区域群发性滑坡的遥感影像和数字高程模型；

S2提取所述遥感影像中的空间分布信息，获得待研究区域群发性滑坡的空间分布图；

S3通过ArcGIS空间分析模块分析所述数字高程模型，获得复数张待研究区域不同汇流累积流量下的子流域分布图；

S4将滑坡空间分布图分别与每张子流域分布图进行空间叠加分析，生成复数张叠加图，对所述叠加图通过ArcGIS空间分析模块计算流域尺度适宜性指标，所述流域尺度适宜性指标包括一致性测量指标、形状指数指标、滑坡密度标准差、斑块多样性指标和平均局部方差指标；