一种强震区泥石流隐患点快速识别方法技术

本发明专利技术公开了一种强震区泥石流隐患点快速识别方法。该方法先根据强震区矢量化地形图划分流域并得到流域面积，通过计算得到各流域暴发泥石流所需的临界松散物源总面积和总体积，然后通过遥感影像和计算得到待识别流域内新增松散物源总面积和总体积，最后将待识别流域内新增松散物源总面积和总体积与该流域暴发泥石流所需的临界松散物源总面积和总体积进行对比，以判别该待识别流域是否为震后新增的泥石流隐患点。与现有技术相比，本发明专利技术将震后新增松散固体物源作为泥石流识别的唯一指标，且判别阈值是与流域面积相关的变量，依托资料易于获取，识别精度高，能合理、快速识别强震区的泥石流隐患点，为强震区的灾后重建选址提供参考依据。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了。该方法先根据强震区矢量化地形图划分流域并得到流域面积，通过计算得到各流域暴发泥石流所需的临界松散物源总面积和总体积，然后通过遥感影像和计算得到待识别流域内新增松散物源总面积和总体积，最后将待识别流域内新增松散物源总面积和总体积与该流域暴发泥石流所需的临界松散物源总面积和总体积进行对比，以判别该待识别流域是否为震后新增的泥石流隐患点。与现有技术相比，本专利技术将震后新增松散固体物源作为泥石流识别的唯一指标，且判别阈值是与流域面积相关的变量，依托资料易于获取，识别精度高，能合理、快速识别强震区的泥石流隐患点，为强震区的灾后重建选址提供参考依据。【专利说明】
本专利技术涉及一种针对强震区内泥石流隐患点的快速识别方法。
技术介绍
强震区内的崩塌、滑坡、泥石流等灾害活动的时间滞后持续效应十分明显，将持续20年以上。汶川8.0级大地震至今已五年，期间已经历了 6个雨季，震后的暴雨过程多次诱发群发性泥石流，造成大量的人员伤亡。如，2008年9月24日的北川泥石流，2010年8月7日的舟曲泥石流，2010年8月13日的绵竹清平乡文家沟泥石流，2010年8月13日的都江堰龙池泥石流，2010年8月14日的映秀泥石流，2012年8月18日的银厂沟泥石流；这些泥石流灾害事件表明，在强震后的短时间内泥石流活动比较频繁。与地震前的泥石流相比，震后泥石流发生的临界降雨条件有所变化，激发泥石流的降雨条件明显降低。以北川县泥石流为例，汶川地震后，该区域泥石流启动的前期累积雨量约降低14.8%-22.1%，小时雨强约降低25.4%?31.6%。地震之后，流域内变化最为明显的是松散固体物质的面积和体积(总量)大大增加，在震后泥石流暴发所需雨量降低的情况下，部分山洪沟就可能转化为泥石流沟；而这类泥石流沟常常被人们忽视，一旦这些沟暴发泥石流，就会造成意想不到的巨大的人员伤亡和财产损失。因此，对强震区内的泥石流隐患点进行判识就显得非常重要，有利于提前做好预防工作，从而减轻泥石流灾害所造成的损失。现有的潜在泥石流判识方法都是建立在多个判别指标基础上的，属于多因子评价方法，每个因子的权重取值存在争议。陈宁生等在《汶川512地震次生泥石流沟应急判识方法与指标》一文中公开了以0.1mVm2的单位面积的松散固体物质量作为泥石流沟判别指标的方法。这种方法属于单因子评价方法，回避了多个因子权重取值的争议，但是这种方法只考虑了单位面积的松散固体物源，而忽略了震后新增松散固体物质在泥石流形成中所起的重要作用，且在无法获知松散固体物质总量的情况下，难以用于判别泥石流隐患；另一方面，由于该方法采用的判定阈值——单位面积松散物源量为定值，导致该方法无法适用于所有的泥石流沟判定，容易将部分山洪沟误判为泥石流沟。上述两点缺陷致使该方法不能满足强震区泥石流隐患点快速识别的需要。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对现有技术的不足，提供一种实用的、便于推广的强震区泥石流隐患点快速识别方法，将震后新增松散固体物源作为泥石流识别的唯一指标，且判别阈值是与流域面积相关的变量，依托资料易于获取，识别精度高，能合理、快速识别强震区的泥石流隐患点，为强震区的灾后重建选址提供参考依据。为实现上述目的，本专利技术的技术方案是:本专利技术提出一种强震区(即发生过8.0级及以上地震的地区)泥石流隐患点快速识别方法，主要技术思想在于:对比地震前后，强震区的沟道内变化最明显的条件就是物源条件，即出现了大量的新增松散固体物质；而在非强震区内，松散固体物源是难以急剧增加的；因此，本专利技术选取新增松散固体物源的面积和体积参数作为震后泥石流隐患识别的关键指标。通过统计汶川震区69条震后泥石流沟的新增松散物源的总面积和总体积参数，将泥石流沟流域面积和流域内新增松散物源总面积点绘于双对数坐标轴上(如图1所示)，以这些点的下限作为泥石流隐患的临界线；如果某条沟内的新增松散物源总面积在这条线以上，这条沟就是泥石流隐患点。因此，强震区泥石流隐患识别的新增松散物源总面积阈值模型为:\=0.03A115，式中\为临界新增松散物源总面积，单位km2，A为流域面积，单位km2。同理，将泥石流沟流域面积和流域内新增松散物源总体积点绘于双对数坐标轴上(如图2所示)，得到强震区泥石流隐患识别的新增松散物源总体积阈值模型为:'=0.2A11，式中\为临界新增松散物源总体积，单位106m3，A为流域面积，单位km2。在上述统计分析基础之上，提出了。具体而言，所述强震区泥石流隐患点快速识别方法步骤如下:(一)搜集强震区的地形资料，根据强震区矢量化地形图，划分强震区内的流域，并计算得到每个流域的沟床坡度；针对沟床坡度大于等于10度同时小于等于50度的流域，利用矢量化地形图计算得到其流域面积。即排除沟床坡度小于10度或大于50度的流域，因为这部分流域是非泥石流沟。( 二 )将步骤(一)中得到的流域面积，依次代入公式Al=0.03A1.15和VL=0.2Al1,计算得到各流域暴发泥石流所需的临界松散物源总面积和总体积，式中\为临界松散物源总面积，单位km2，Vl为临界松散物源总体积，单位106m3，A为流域面积，单位km2。(三)搜集强震区震后遥感图，通过遥感影像解译出待识别流域内震后新增的松散物源分布，得到单个松散物源面积，然后统计得到该流域内的新增松散物源总面积。(四)将步骤(三)中得到的单个松散物源面积，分别代入公式h=1.432LnS_4.985计算得到单个松散物源的平均厚度，式中h为单个松散物源的平均厚度，单位m，S为单个松散物源面积，单位m2 ;根据单个松散物源面积和单个松散物源的平均厚度，计算得到单个松散物源的体积，然后按小流域统计得到待识别流域内的新增松散物源总体积。(五)将步骤(三)中得到的待识别流域内的新增松散物源总面积与步骤(二)中得到的该流域暴发泥石流所需的临界松散物源总面积进行对比，将步骤(四)中得到的待识别流域内的新增松散物源总体积与步骤(二)中得到的该流域暴发泥石流所需的临界松散物源总体积进行对比，如果待识别流域内的新增松散物源总面积超过临界松散物源总面积，或者待识别流域内的新增松散物源总体积超过临界松散物源总体积，那么该待识别流域为震后新增的泥石流隐患点。上述强震区泥石流隐患点快速识别方法可通过ArcGIS或MapGIS或CAD等软件完成。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是:(I)根据新增松散物源(崩塌、滑坡)在震后泥石流形成中的重要作用，将震后新增松散固体物源作为泥石流识别的唯一指标，且判别阈值是与流域面积相关的变量，既避开了多因子评价方法的权重难以取值的问题，又降低了采用单一的单位面积松散物源量误判泥石流的机率，还解决了松散物源总量未知时单位面积松散物源量无法使用的难题。(2)需计算的参数(流域面积、临界新增松散物源总面积及总体积、新增松散物源总体积)和解译的参数(单个松散物源面积)易于获取和计算。(3)操作简单，只需要在ArcGIS等软件中采用相关模块进行操作即可完成。识别精度高，能合理、快速识别强震区的泥石流隐患点，可用于震后泥石流隐患点的早期应急识别和相关的地质灾害危险性分析及快速制图，为强震区的灾后重建选址提供参考依据。【专利附图】【附图说明】图1是新增松散物源总面积与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种强震区泥石流隐患点快速识别方法，其特征在于：所述强震区泥石流隐患点快速识别方法步骤如下：(一)根据强震区矢量化地形图，划分强震区内的流域，并计算得到每个流域的沟床坡度；针对沟床坡度大于等于10度同时小于等于50度的流域，利用矢量化地形图计算得到其流域面积；(二)将步骤（一）中得到的流域面积，依次代入公式AL=0.03A1.15和VL=0.2A1.1，计算得到各流域暴发泥石流所需的临界松散物源总面积和总体积，式中AL为临界松散物源总面积，单位km2，VL为临界松散物源总体积，单位106m3，A为流域面积，单位km2；(三)通过遥感影像解译出待识别流域内震后新增的松散物源分布，得到单个松散物源面积，然后统计得到该流域内的新增松散物源总面积；(四)将步骤（三）中得到的单个松散物源面积，分别代入公式h=1.432LnS?4.985计算得到单个松散物源的平均厚度，式中h为单个松散物源的平均厚度，单位m，S为单个松散物源面积，单位m2；根据单个松散物源面积和单个松散物源的平均厚度，计算得到单个松散物源的体积，然后按小流域统计得到待识别流域内的新增松散物源总体积；(五)将步骤（三）中得到的待识别流域内的新增松散物源总面积与步骤（二）中得到的该流域暴发泥石流所需的临界松散物源总面积进行对比，将步骤（四）中得到的待识别流域内的新增松散物源总体积与步骤（二）中得到的该流域暴发泥石流所需的临界松散物源总体积进行对比，如果待识别流域内的新增松散物源总面积超过临界松散物源总面积，或者待识别流域内的新增松散物源总体积超过临界松散物源总体积，那么该待识别流域为震后新增的泥石流隐患点。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周伟，唐川，杨永红，朱静，常鸣，刘清华，马国超，
申请(专利权)人：成都理工大学，
类型：发明
国别省市：