【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及工程地质勘察领域,特别是涉及一种基于遥感技术的黄土冲沟溯源侵蚀范围预测方法。
技术介绍
溯源侵蚀是指水流向其源头方向侵蚀,使河流源头不断向上移动,使谷地延长的作用。我国黄土高原是世界上土壤侵蚀最为严重的地区之一,溯源侵蚀现象在黄土高原所占比例较大,造成非常严重的生态环境问题,给该区域的工程建设及运营安全造成很大影响。黄土冲沟溯源侵蚀范的围大小直接影响着工程防护范围和措施的制定。以铁路为例,依据《高速铁路设计规范》,客运专线的路基、桥涵及隧道的主体工程的设计使用年限为100年,因此溯源侵蚀范围的预测变得更加重要。目前,对冲沟溯源侵蚀的监测预测还比较困难,通常采用的现场仪器监测和卫星定位监测方法费用高、监测范围小且人力物力投入高,很难实现侵蚀范围预测。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题,本专利技术提供一种费用低、覆盖范围大、可靠性较高的基于遥感技术的黄土冲沟溯源侵蚀范围预测方法。为此,本专利技术的技术方案如下:一种基于遥感技术的黄土冲沟溯源侵蚀范围预测方法,包括以下步骤:S1、获取工程区多个时期的高分辨率遥感影像、数字高程数据及降水量资料;S2、对步骤S1获取的高分辨率遥感影像进行处理,使其能够清晰反映侵蚀边界,且在空间位置上的高度一致,辐射差异小;S3、提取多期黄土冲沟沟头的侵蚀边界线:以步骤S2处理后的高分辨率遥感影像为基础,按照统一的界定标准,提取各个时期冲沟沟头侵蚀边界线;S4、计算多期黄土冲沟溯源侵蚀范围:将步骤S3得到的多期黄土冲沟沟头侵蚀边界线发送至地理信息系统,通过空间计算得到多期黄土冲沟溯源侵蚀范围;S5、建立黄土冲沟溯源侵 ...
【技术保护点】
一种基于遥感技术的黄土冲沟溯源侵蚀范围预测方法,其特征在于包括以下步骤:S1、获取工程区多个时期的高分辨率遥感影像、数字高程数据及降水量资料;S2、对步骤S1获取的高分辨率遥感影像进行处理,使其能够清晰反映侵蚀边界,且在空间位置上的高度一致,辐射差异小;S3、提取多期黄土冲沟沟头的侵蚀边界线:以步骤S2处理后的高分辨率遥感影像为基础,按照统一的界定标准,提取各个时期冲沟沟头侵蚀边界线;S4、计算多期黄土冲沟溯源侵蚀范围:将步骤S3得到的多期黄土冲沟沟头侵蚀边界线发送至地理信息系统,通过空间计算得到多期黄土冲沟溯源侵蚀范围;S5、建立黄土冲沟溯源侵蚀范围预测模型:基于步骤S4得到的多期黄土冲沟溯源侵蚀范围和步骤S1得到的降水量资料,建立冲沟溯源侵蚀范围与降水量的关系模型,得到黄土冲沟溯源侵蚀范围预测模型;S6、黄土冲沟溯源侵蚀范围预测:基于步骤S5建立的黄土冲沟溯源侵蚀范围预测模型,根据水文站观测的降水量资料预测黄土冲沟溯源侵蚀范围。
【技术特征摘要】
1.一种基于遥感技术的黄土冲沟溯源侵蚀范围预测方法,其特征在于包括以下步骤:S1、获取工程区多个时期的高分辨率遥感影像、数字高程数据及降水量资料;S2、对步骤S1获取的高分辨率遥感影像进行处理,使其能够清晰反映侵蚀边界,且在空间位置上的高度一致,辐射差异小;S3、提取多期黄土冲沟沟头的侵蚀边界线:以步骤S2处理后的高分辨率遥感影像为基础,按照统一的界定标准,提取各个时期冲沟沟头侵蚀边界线;S4、计算多期黄土冲沟溯源侵蚀范围:将步骤S3得到的多期黄土冲沟沟头侵蚀边界线发送至地理信息系统,通过空间计算得到多期黄土冲沟溯源侵蚀范围;S5、建立黄土冲沟溯源侵蚀范围预测模型:基于步骤S4得到的多期黄土冲沟溯源侵蚀范围和步骤S1得到的降水量资料,建立冲沟溯源侵蚀范围与降水量的关系模型,得到黄土冲沟溯源侵蚀范围预测模型;S6、黄土冲沟溯源侵蚀范围预测:基于步骤S5建立的黄土冲沟溯源侵蚀范围预测模型,根据水文站观测的降水量资料预测黄土冲沟溯源侵蚀范围。2.根据权利要求1所述的黄土冲沟溯源侵蚀范围预测方法,其特征在于:步骤S1中所述的高分辨率遥感影像为成像分辨率高于1m的遥感影像,包括IKONOS、WorldView-2及/或高分二号,以及DMC航空影像数据,所述高分辨率遥感影像带有有理函数传感器模型参数;所述数字高程数据包括大比例尺地形图上的等高线数据、高分辨率卫星影像立体像对数据及/或机载激光雷达获取的高程数据,所述机载激光雷达数据带有全球定位和惯性测量单元参数;所述降水量资料包括工程区附近气象站的历年各月、日降水量资料。3.根据权利要求1所述的黄土冲沟溯源侵蚀范围预测方法,其特征在于:步骤S2所述的对高分辨率遥感影像进行处理的方法包括正射校正、波段组合和配准和辐射增强。4.根据权利要求3所述的黄土冲沟溯源侵蚀范围预测方法,其特征在于:所述正射校正为利用步骤S1获取的高分辨率遥感影像和数字高程数据,对多期高分辨率遥感影像分别进行正射校正处理,消除影像的倾斜误差和因地形起伏引起的投影误差;所述的波段组合处理为对正射校正后的多期遥感影像进行波段组合处理,选择的波段组合方式能清晰反映冲沟沟头侵蚀的边界;所述的配准处理为在正射校正处理的基础上进行影像配准处理...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘桂卫,李国和,王在岭,郭晓亮,周勇军,
申请(专利权)人:铁道第三勘察设计院集团有限公司,
类型:发明
国别省市:天津;12
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