滑坡遥感信息提取及危险性评价研究——以川滇马树——汤丹地区为例

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众所周知,滑坡危害严重,不分国界与地区,每年由滑坡造成的损失不计其数,滑坡发生时,群众多数没有防备,这样造成的损失更大,对滑坡进行危险性评价,评价结果可以有效反映区内滑坡发生的概率大小,对滑坡预警有一定的指导意义。应用支持向量机模型滑坡危险性评价案例不多,并且尚未建立一套完整的评价体系。论文以川滇马树—汤丹地区为研究区,建立以及验证一套以支持向量机模型为支撑的滑坡危险性评价体系,为定量评价支持向量机模型评价精度,选用逻辑回归模型做为对比评价模型,这样对评价结果精度评定更有说服力;论文中还探讨SPOT5高分辨遥感影像的波段组合方式选择以及WorldView-2图像融合等数字图像处理技术,目的在于提高滑坡的解译精度,结合野外验证及修正,保证解译结果的准确性;分析研究区滑坡与控制因素间的关系,对本区的滑坡分布特征有很好的把握。本篇论文共取得以下几点认识:
   (1)通过统计SPOT5(多光谱)XS1、XS2、XS3、XS4、XS5(XS5波段为近似模拟绿光波段,以便模拟真彩色影像)的均值、标准差、信息熵以及各个波段间的相关系数,本着以信息熵最大,波段间相关系数最小的原则,最终选择XS4、XS3、XS2组合方式,更有利于滑坡提取,这种波段组合方式也可以在其它区域推广。对WorldView-2全色波段与多光谱数据进行图像融合,选用三种融合方法,发现主成分分析法图像融合后图像信息更加丰富,平均梯度最大,说明图像最清晰,利于滑坡的解译。
   (2)支持向量机模型在危险性评价中,存在一个重要的步骤:核函数的选择,径向基函数(RBF),在计算的过程中不会出现太大偏差,在参数确定过程中,径向基核函数由于比多项式核函数和S形核函数少一个变化参量,变化范围容易控制,成为非线性分划的推荐核函数。
   (3)评价因子量化存在不够明确,作者提出一种新的量化方式,统计各个评价因子要素在一定范围内含滑坡像元面积,利用其所占的面积百分比量化评价因子。
   (4)建立基于支持向量机模型滑坡危险性评价体系,运用不同样本数据(逻辑回归模型采用研究区31%的样本数,支持向量机模型采用研究区2.5%样本数),发现支持向量机模型评价精度高于逻辑回归模型,分别为89.2%、80.8%,验证支持向量机模型滑坡危险性评价体系的可行性,此体系可在其它高山峡谷区域推广使用。
   (5)危险性评价指数反映再次发生滑坡的可能性,指数高的区域说明在降雨、地震等触发因素下,发生滑坡的可能性比较大,反之亦然,同时评价结果直观的反映危险性高的区域主要分布在金沙江、小江沿岸,与人类工程活动区域相吻合,二者相互印证。
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