[发明专利]雪崩的遥感量化勘察方法

摘要

本发明公开了一种雪崩遥感量化勘察方法，步骤是A.多时相高分辨率卫星立体图像/机载LIDAR扫描数据获取；B.高分辨率卫星图像/机载LIDAR数据立体恢复；C.雪崩灾害的立体遥感识别与基于影像的雪崩因子提取；D.高密度、高精度DEM的建立与高分辨率DOM的生成；E.基于高密度、高精度DEM的雪崩灾害因子的自动提取；F.雪崩灾害的预测模型建立及稳定性与危险性评估；G.工程方案选址及方案比选、优化。本发明使雪崩勘察达到了自动量化分析，识别出的雪崩灾害精确度更高，并能查清雪崩灾害的发生规律与发展趋势，实现了雪崩灾害的稳定性与危险性评估，避免了雪崩灾害对工程影响，起到了减灾防灾的作用，产生了显著的经济、社会、环境效益。

主权项

1.一种雪崩遥感量化勘察方法，它包括下列步骤：A、多时相高分辨率卫星立体图像/机载LIDAR扫描数据获取(1)：勘察区域应至少选择两个不同时期，卫星成像的分辨率小于1m的高分辨率卫星立体图像，高分辨率卫星立体图像应带有有理函数传感器模型参数，机载LIDAR数据应带有GPS、IMU姿态定位参数；B、高分辨率卫星图像/机载LIDAR数据立体恢复(2)：在无地面控制或沿工程路线方案每10km布设1～2个地面控制点的情况下，在数字摄影测量工作站上对高分辨率卫星立体像对进行内定向、相对定向、核线重采样、绝对定向处理操作后，恢复高分辨率卫星图像的空间模型；C、雪崩灾害的立体遥感识别与基于影像的雪崩因子提取(3)：一是遥感解译标志的建立，基于立体恢复后的多时相高分辨率立体影像(3-1)，建立雪崩灾害、地质构造、地层岩性遥感解译标志(3-2)；二是雪崩立体遥感识别(3-3)，在JX-4、VirtuoZo数字摄影测量工作站上，根据雪崩区的形态进行雪崩的类型划分(3-5)，其类型可划分为：跳跃式雪崩(3-14)、坡面雪崩(3-15)、沟槽雪崩(3-16)，雪崩立体遥感识别的内容还包括雪崩地理位置(3-6)、雪崩边界范围(3-7)、雪崩移动方向(3-8)；三是基于影像的雪崩因子提取(3-4)，其主要有地层岩性(3-9)、断裂构造(3-10)、植被垫层(3-11)、表层纹理(3-12)、人类活动(3-13)因子信息的提取，并通过联机的AutoCAD或Microstation图形环境，绘出各个雪崩灾害单元体的边界范围；D、高密度、高精度DEM的建立与高分辨率DOM的生成(4)：DEM的获取途径：一是利用高分辨率卫星立体图像生成高密度、高精度DEM；二是利用机载LIDAR直接获取的高密度、高精度DEM；三是通过对现有地形资料数字化建立的DEM；E、基于高密度、高精度DEM的雪崩灾害因子的自动提取(5)：基于多时相高密度、高精度DEM(5-1)获取的雪崩灾害因子包含几何参数因子(5-2)、地形地貌特征因子(5-3)、积雪条件因子(5-4)；a、基于多时相高密度、高精度DEM(5-1)全自动提取几何参数因子(5-2)，包括绝对高程(5-5)、相对高差(5-6)、地理位置(5-7)、宽度(5-8)、坡度(5-9)、坡长(5-10)、坡向(5-11)；b、基于地形曲面几何分析和流水物理模拟分析，提取地形地貌特征因子(5-3)，有地形粗糙度(5-12)、坡形(5-13)和阴坡/阳坡(5-14)；c、基于多时相高密度、高精度DEM，全自动提取勘察区域的积雪条件因子(5-4)，包括积雪厚度(5-15)、积雪面积(5-16)、堆积量(5-17)；F、雪崩灾害的预测模型建立及稳定性与危险性评估(6)：基于计算机自动获取的雪崩灾害因子及基于影像提取的雪崩因子信息，兼顾水文、气象、发生频度环境因子，构建雪崩灾害预测模型，进行雪崩灾害的稳定性与危险性评估：a、雪崩灾害预测模型的建立：根据第C步及第E步获得的雪崩灾害的统计信息，构建雪崩灾害预测模型，模型中以各类因子构成的权重总分为100计；b、统计雪崩灾害因子的分值：基于多时相遥感数据自动提取的几何参数因子、地形地貌特征因子、积雪条件因子信息，并结合基于影像提取的雪崩因子信息以及水文、气象、发生频度的因子信息，根据雪崩预测模型确定各个雪崩灾害因子的分值，并统计各个雪崩灾害的总分值；c、雪崩灾害的预测及危害级别评估：根据雪崩灾害预测模型统计出的总分值，进行雪崩灾害的稳定性与危险性评估以及危害级别划分，其中75分～100分属I级雪崩；60分～75分属II级雪崩；40分～60分属III级雪崩；40分以下属IV级雪崩；G、工程方案选址及方案比选(7)：基于雪崩灾害的遥感量化勘察成果，弄清工程方案与雪崩灾害的相互关系，对受雪崩灾害影响或受波及的工程方案按以下规定进行基于雪崩灾害的工程选址及方案比选：I级，特大雪崩，方案绕避，不通过，或采用替代方案；II级，重大雪崩，方案绕避，或采取防治措施；III级，大型雪崩，采用防护措施，直接通过；IV级，一般雪崩，采用简易防护措施，直接通过；