[发明专利]一种基于遥感技术的岩溶区落水洞提取方法

说明书

本发明涉及一种基于遥感技术的岩溶区落水洞提取方法，通过获取目标区遥感影像和地质资料，对遥感影像进行处理，建立三维实景遥感分析通用和精细模型，提取岩溶洼地分布范围，通过坡度分析查找、点云断面复核、现场验证识别落水洞，最终对其进行量测分析。本发明实现了落水洞的无接触式测量，同时实现了落水洞空间分布特征的快速、准确识别，提高了效率，节省了大量的人力。

技术领域

本发明属于隧道水文地质勘察技术领域，尤其是一种基于遥感技术的岩溶区落水洞提取方法。

背景技术

隧道施工中出现的突涌水问题成为南方岩溶山区隧道工程典型灾害，具有“突发性强、涌水量大、危害性高”等特点，一旦发生将造成重大的伤亡和经济损失。南方岩溶水系统内结构特征和水循环条件复杂，地表岩溶洼地、岩溶槽谷、落水洞广布，地下岩溶管道、暗河、洞穴、溶腔呈树枝状展布，岩溶水系统的时空分布极为复杂。其中，落水洞主要受构造裂隙控制，多呈隙缝状、长条状，规模不大，是地表水体补给地下水的主要窗口，对查明岩溶分布至关重要；落水洞多分布于岩溶洼地，茂密植被覆盖，呈零星、点状分布，现有勘察手段多为人工现场调查，识别难、精度低，空间分布特征难以查明，由此无法精细刻画岩溶水系统，进而无法进行岩溶隧道突涌水定量评价。

高速铁路、公路等线路工程不可避免地要穿越岩溶发育区，岩溶隧道已成为这些线路工程的“咽喉”，如何精准的识别与提取落水洞，精确评价岩溶水害，确保工程建设安全，已成为南方岩溶地区线路工程建设面临的“卡脖子”技术。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种基于遥感技术的岩溶区落水洞提取方法，通过获取目标区遥感影像和地质资料，对遥感影像进行处理，建立三维实景遥感分析通用和精细模型，提取岩溶洼地分布范围，通过坡度分析查找、点云断面复核、现场验证识别落水洞，最终对其进行量测分析。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种基于遥感技术的岩溶区落水洞提取方法，包括以下步骤：

步骤1、获取综合遥感数据目标采集区域遥感数据和地质资料；

步骤2、根据综合遥感数据目标采集区域遥感数据和地质资料，构建三维实景遥感分析模型；

步骤3、在步骤2中三维实景遥感分析模型的基础上，提取岩溶洼地分布范围；

步骤4、根据提取岩溶洼地分布范围的三维实景遥感分析模型进行落水洞识别与提取。

而且，所述步骤1包括以下步骤：

步骤1.1、划定潜在岩溶区作为综合遥感数据目标采集区域；

步骤1.2、采集综合遥感数据目标采集区域的遥感影像；

步骤1.3、收集综合遥感数据目标采集区域的地质资料信息。

而且，所述步骤1.2的具体实现方法为：采用无人机变高仿地飞行方式同步获取综合遥感数据目标采集区域高分辨率光学影像和LiDAR点云数据；所述步骤1.3的具体实现方法为：收集综合遥感数据目标采集区域1:5万地质图，并数字化处理，获取易溶岩范围。

而且，所述步骤2包括以下步骤：

步骤2.1、根据步骤1中遥感数据，制作数字正射影像DOM；

步骤2.2、根据步骤1中遥感数据，制作数字表面模型DSM；

步骤2.3、根据步骤2.1和步骤2.2的影像和模型进行处理，得到三维实景遥感分析通用模型；

步骤2.4、根据步骤1中遥感数据，制作精细化数字高程模型DEM；

步骤2.5、将步骤2.4中高程模型进行处理，制作三维遥感分析精细模型。