【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及地质灾害综合遥感研究领域，具体涉及一种利用地应力进行地质灾害易发性分区的综合遥感方法。
技术介绍
1、地质灾害与人类的发展一直相伴而行，是人类发展这一矛盾中的一个主要因素，其影响范围早已涵盖了农业、工业等诸多领域。不仅山区会有崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害周期性地对生态环境造成不良影响，平原区也会有地面沉降、地面塌陷等地质灾害也会对人类生命财产造成严重危害。
2、目前对地质灾害易发性分区主要采用定性描述分区和统计分区。定性描述性分区是通过野外地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质条件和危害对象等致灾和承灾对象的分布规律进行调查，然后采用定性描述对致灾条件和承灾对象之间的关系进行定级分区。统计分区是对历史地质灾害资料进行统计整理，通过空间域统计发现地质灾害空间聚集特征，通过时间频谱分析确定地质灾害发生频率。这两种分区法分别关注的是地质灾害的外部表现形式和发生历史。一是野外调查获取相关数据难度大，特别是山区，现场调查工作难以全面展开。二是地质灾害历史数据主要代表过去，当地质灾害发生以后，它所代表的地质灾害形成相关条件其实已经发生了改变，对于预测而言主要体现成一种经验。
3、随着传感器技术的不断发展，遥感影像数据的空间分辨率不断提升，结合30m精度或无人机航测dem数据,为基于高分辨率光学遥感影像数据进行基础地质综合研究特别是为大面积快速自动识别和提取地质作用形变痕迹准备了必要的数据基础，通过构造形迹与地应力作用之间的关系，反演研究区地应力分布规律，寻找地应力与地质灾害的成因关系，进而利用地应力进行
4、现有的遥感、全球导航卫星系统、地面观测等技术，已经为地质灾害预测和预警提供了更加准确和实时的数据支持。例如，通过利用卫星遥感影像数据和地面观测数据，可以实时监测地质灾害发生的情况，及时进行预警和应急响应。此外，人工智能技术的发展也为地质灾害预测和预警提供了新的思路和方法，可以通过对大量的地质数据进行分析和处理，从中提取出有效信息，帮助识别和预测地质灾害的可能性和危险程度。总之，地球观测技术和人工智能技术的发展，将为地质灾害风险评估和管理提供更加准确和全面的支持。但仍存在如下问题：1、目前数据获取和处理成本高昂：高分辨率的遥感影像数据需要大量的成本投入，而对这些数据进行处理和分析也需要耗费大量的时间和人力物力。2、数据不完整：地质灾害的预测和预警需要大量的数据支持，现有方法不能结合不同数据源的信息，使得数据不够全面与准确；3、预测结果可靠性差：现有的方法仍存在一定的不足之处，缺少不同因素之间的相互作用关系的考虑与计算，预测结果不够可靠和准确。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提供一种利用地应力进行地质灾害易发性分区的综合遥感方法，能根据沟谷交角反演水平地应力相对分布规律，并将地应力的计算分解为水平地应力与单位重力单独计算然后再综合分级，便于计算。将地应力综合分级数据与台账数据进行空间统计易于发现地质灾害发育与地应力内在关系，获取的基于地应力的地质灾害易发性分区结果具有较高的可靠性，也便于以图形或表格形式输出，利于进一步分析利用。
2、为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本专利技术是通过以下技术方案实现：
3、一种利用地应力进行地质灾害易发性分区的综合遥感方法，包括以下步骤：
4、s1：利用dem数据提取沟谷数据，计算沟谷夹角；
5、s2：反演水平地应力，并对其进行标准化；
6、s3：利用dem数据提取斜坡单元，计算坡高，并利用岩性分区数据估算单位重力，对其进行标准化；
7、s4：将地质灾害隐患台账数据进行空间聚类分析，确定斜坡单元标准化数据和水平地应力标准化数据的权重数据；
8、s5：利用权重数据将斜坡单元标准化数据和水平地应力标准化数据加权求和，获得地应力综合分级数据；
9、s6：基于地应力综合分级数据完成地质灾害易发性分区，并在研究区地图上标注易发性等级，输出地质灾害易发性图或表格。
10、进一步的，所述步骤s1具体包括：根据研究区的dem数据利用计算机自动提取沟谷数据；根据研究区的30m精度dem数据或者无人机航拍空间分辨率为0.43米的高程数据，利用计算机自动提取相应精度的水系沟谷线。具体包括dem数据网格化，然后将各网点数据利用水文分析算法获取水系沟谷线状数据；
11、所述沟谷夹角计算具体包括：根据提取的水系沟谷线数据，提取沟谷的两两相交沟谷线段，交计算两线段夹角，取锐角得沟谷夹角。
12、进一步的，所述步骤s2具体包括：利用沟谷夹角反演水平地应力，通过假设地表沟谷与地应力作用有关，于是利用材料破坏的应力准则反演形成现状沟谷分布的应力分布，并初步计算沟谷交点处的水平应力相对大小，作为沟谷交点属性数据。
13、进一步的，所述步骤s2中对水平地应力进行标准化具体包括：利用提取的交点数据中水平地应力数据，采用最大值标准化将地应力数据化至0至1区间内，并作为交点水平地应力分级属性数据。
14、进一步的，所述步骤s3具体包括以下子步骤：
15、s3.1：利用dem数据提取研究区斜坡单元，具体包括提取研究区山脊线，与水系沟谷线进行联合造区提取斜坡单元；
16、s3.2：计算并存储各斜坡单元坡高，具体计算时，将斜坡单元面与dem进行空间叠加分析，提取区内高差极差值作为坡高h属性数据；
17、s3.3：根据研究区高分辨率光学遥感数据自动提取岩层分界线并进行人工修正，具体采用bj-20.8m空间分辨率的光学遥感卫星影像数据，或者利用无人机航拍空间分辨率为0.03米的影像数据。通过空间滤波和边缘线状检测提取研究区线状要素，并通过人工修正后提取区内岩层分区数据；
18、s3.4：进行岩土体密度相对分级获取岩土体相对密度等级数据；通过综合遥感解译，确定各分区岩石类型，由岩石类型解译各区大致土体类型，并根据不同岩石类型主要矿物组成进行相对密度等级划分，将相对密度等级作为各岩层分区属性；
19、s3.5：利用相对密度等级数据与斜坡单元坡高数据估算斜坡单元单位重力；通过公式f＝ρgh，其中f代表斜坡单元单位重力，ρ代表斜坡单元岩土体相对密度，g为重力加速度，h为坡高，计算结果f作为斜坡单元属性数据存储；
20、s3.6：对斜坡单元单位重力进行标准化。具体包括利用步骤s3.5提取的交点数据中斜坡单元单位重力数据，采用最大值标准化将斜坡单元单位重力数据化至0至1区间内，并作为交点斜坡单元单位重力分级属性数据。
21、进一步的，所述步骤s4中具体包括：
22、s4.1：将地质灾害隐患台账数据进行空间聚类分析，将地质灾害分布区域划分为地质灾害隐患高聚集区、中等聚集区和低聚集区；
23、s4.2：根据聚类数据确定将斜坡单元标准化数据和水平地应力标准化数据权重数据，将地质灾害隐患高聚集区、中等本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种利用地应力进行地质灾害易发性分区的综合遥感方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种利用地应力进行地质灾害易发性分区的综合遥感方法，其特征在于：所述步骤S1具体包括：根据研究区的DEM数据利用计算机自动提取沟谷数据；根据研究区的30m精度DEM数据或者无人机航拍空间分辨率为0.43米的高程数据，利用计算机自动提取相应精度的水系沟谷线。具体包括DEM数据网格化，然后将各网点数据利用水文分析算法获取水系沟谷线状数据；
3.如权利要求1所述的一种利用地应力进行地质灾害易发性分区的综合遥感方法，其特征在于：所述步骤S2具体包括：利用沟谷夹角反演水平地应力，通过假设地表沟谷与地应力作用有关，于是利用材料破坏的应力准则反演形成现状沟谷分布的应力分布，并初步计算沟谷交点处的水平应力相对大小，作为沟谷交点属性数据。
4.如权利要求3所述的一种利用地应力进行地质灾害易发性分区的综合遥感方法，其特征在于：所述步骤S2中对水平地应力进行标准化具体包括：利用提取的交点数据中水平地应力数据，采用最大值标准化将地应力数据化至0至1区间内，并作为交
5.如权利要求1所述的一种利用地应力进行地质灾害易发性分区的综合遥感方法，其特征在于：所述步骤S3具体包括以下子步骤：
6.如权利要求1所述的一种利用地应力进行地质灾害易发性分区的综合遥感方法，其特征在于：所述步骤S4中具体包括：
7.如权利要求6所述的一种利用地应力进行地质灾害易发性分区的综合遥感方法，其特征在于：所述步骤S4.2中包括利用权重数据将斜坡单元标准化数据和水平地应力标准化数据加权求和，获取地应力综合分级数据。
8.如权利要求1所述的一种利用地应力进行地质灾害易发性分区的综合遥感方法，其特征在于：所述步骤S6中分区操作具体包括：对地应力综合分级数据重新标定至0至1区间，将0至0.35划分为低易发区、0.35至0.7划分为中易发区、将0.7至1.0划分为高易发区。
9.如权利要求8所述的一种利用地应力进行地质灾害易发性分区的综合遥感方法，其特征在于：所述步骤S6还包括利用计算机图形、属形数据库的综合管理能力，对分区计算结果按相应行业标准进行图形标注成图输出，或者根据后期应用需要以表格的形式进行输出，以满足应用需求。
...【技术特征摘要】
1.一种利用地应力进行地质灾害易发性分区的综合遥感方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种利用地应力进行地质灾害易发性分区的综合遥感方法，其特征在于：所述步骤s1具体包括：根据研究区的dem数据利用计算机自动提取沟谷数据；根据研究区的30m精度dem数据或者无人机航拍空间分辨率为0.43米的高程数据，利用计算机自动提取相应精度的水系沟谷线。具体包括dem数据网格化，然后将各网点数据利用水文分析算法获取水系沟谷线状数据；
3.如权利要求1所述的一种利用地应力进行地质灾害易发性分区的综合遥感方法，其特征在于：所述步骤s2具体包括：利用沟谷夹角反演水平地应力，通过假设地表沟谷与地应力作用有关，于是利用材料破坏的应力准则反演形成现状沟谷分布的应力分布，并初步计算沟谷交点处的水平应力相对大小，作为沟谷交点属性数据。
4.如权利要求3所述的一种利用地应力进行地质灾害易发性分区的综合遥感方法，其特征在于：所述步骤s2中对水平地应力进行标准化具体包括：利用提取的交点数据中水平地应力数据，采用最大值标准化将地应力数据化至0至1区间内，并作为交点水平地应力分级属...
【专利技术属性】
技术研发人员：魏蕾，晏祥省，黄成，杨迎冬，杨中宝，赵鹏，崔同云，
申请(专利权)人：云南省地质环境监测院云南省环境地质研究院，
类型：发明
国别省市：
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