[发明专利]火烧烈度-高程积分方法及火后泥石流易发性评估方法

说明书

本发明属于泥石流防治工程的技术领域，具体是指火烧烈度‑高程积分算法及火后泥石流易发性评估方法。所述火烧烈度‑高程积分计算方法，用火烧烈度表征火烧区域地表受火烧扰动而产生的潜在物源量的大小，将火烧烈度、面积、高程集成以计算各分级单元对应的火烧烈度归一化值和高差归一化值，从而计算能够用于火后泥石流易发性评估的积分值。所述火后泥石流易发性评估方法中各子流域的火烧烈度‑高程积分值的高低表征火后泥石流发生可能性的大小，能够在短时间内快速评估火后泥石流的易发性，还能够快速、高效地输出评估结果，为火烧区域的防灾减灾提供及时、有效的技术支持。

技术领域

本发明属于泥石流防治工程的技术领域，具体涉及火烧烈度-高程积分方法以及基于该火烧烈度-高程积分方法的火后泥石流易发性评估方法。

背景技术

火烧迹地受林火的剧烈扰动，而诱发的泥石流，称为火后泥石流。火后泥石流易发性指在不考虑降雨等外力的影响，根据火烧对地表的扰动造成的潜在物源势能的大小，判断某一火烧区域未来发生泥石流的概率。近年来西南山区林火频发，也引发了大量的火后泥石流。若能针对未来的火烧迹地快速判断其泥石流的易发性，就能为火烧迹地火后的防灾减灾提供决策支持。

现有技术中，对常规泥石流和震后泥石流常规泥石流的研究较多，对火后泥石流的研究则比较少。

针对常规泥石流和震后泥石流常规泥石流，专利号为CN201410342566.2的中国发明专利，公开了一种泥石流力学参数监测方法及泥石流预警方法，属于常规泥石流易发性判识方法。另一方面，专利号为CN201710581232.4的中国发明专利，公开了一种强震山区泥石流易发性判识方法；专利号为CN201910208242.2的中国发明专利，公开了一种震后泥石流早期识别方法；二者均属于震后山区泥石流易发性相关的判识方法。但是，火后泥石流的启动机理与常规泥石流及震后泥石流的启动机理存在较大差异，上述方法均并不适用于火后泥石流易发性判识。

针对火后泥石流，专利号为CN202210700446.X的中国发明专利，公开了适用于火烧迹地火后泥石流综合治理的装置和方法；主要研究的是火后泥石流发生后的综合治理，此技术无法在火后泥石流发生前进行预判。

随着遥感信息技术的飞速发展，遥感数据获取和处理越来越便捷。现有技术将遥感数据应用于火后泥石流预测，如：专利号为CN202210183676.3的中国发明专利，公开了面向高山峡谷地区森林火灾后泥石流的预测方法及系统，其基于与火烧、地形地貌、降雨、植被相关的因子，采用ArcMap叠置分析，构建了火灾过后近两年之后的火后泥石流易发性评估模型，能够进行火后泥石流的预测。但是，山区在林火之后的第一个雨季极易发生火后泥石流，采用该专利公开的预测方法，需要考虑的因子众多，还涉及潜在泥石流沟的近两年内植被恢复面积占比，显然不适用于及时快速地进行火后泥石流易发性评估。

因此，如何能够快速评估火后泥石流的易发性成为亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术尚不能快速评估火后泥石流易发性的问题，本发明提出了火烧烈度-高程积分方法以及基于该火烧烈度-高程积分方法的火后泥石流易发性评估方法，用火烧烈度表征火烧区域地表受火烧扰动而产生潜在物源量的大小，将火烧烈度、面积、高程集成以计算各分级单元对应的火烧烈度归一化值和高差归一化值，从而构建火烧烈度-高程积分模型，基于火烧烈度-高程积分模型计算得到的积分值表征潜在物源势能，进而能够用于火后泥石流易发性评估。

本发明提供了一种火烧烈度-高程积分方法，即一种火烧烈度-高程积分的计算方法，是基于遥感数据和目标火烧区域中各子流域的DEM模型进行计算的计算方法；

所述计算方法先根据DEM模型中数字高程将单个子流域按子流域高差划分成N个区段，并得到包括子流域最低点高程、子流域最高点高程在内的N+1个分级高程，将各分级高程由低到高依次排序并用i表示序号，DEM模型中高程不低于第i分级高程的部分记为第i分级单元，即N+1个分级高程对应N+1个分级单元；其中，N为正整数且N≥2，i为正整数且i=1,2,…,N+1；