基于GIS技术的滑坡监测分析及预测研究

作     者：刘化冰 

作者单位：西南交通大学 

学位级别：硕士

导师姓名：范东明

授予年度：2004年

学科分类：081603[工学-地图制图学与地理信息工程] 081802[工学-地球探测与信息技术] 07[理学] 08[工学] 070503[理学-地图学与地理信息系统] 0818[工学-地质资源与地质工程] 0705[理学-地理学] 0816[工学-测绘科学与技术] 

主      题：滑坡 GIS 数字高程模型(DEM) 预报模型 监测分析 

摘      要：滑坡是一种十分严重的自然灾害，它给人类带来的损失极大。对滑坡进行监测分析及预测预报是减灾防灾的重要措施之一。在滑坡稳定性监测分析和预测预报研究中要对庞大的监测数据进行空间范围的处理和分析，由于GIS在海量空间数据存储、管理、分析、计算及成图显示中具有得天独厚的优势，应用GIS技术来对滑坡体监测数据进行分析和处理，并进一步进行滑坡预测是一个有意义的探索方向。 论文基于GIS对滑坡的监测分析及预测预报在以下方面重点进行了研究： 建立滑坡体的数字高程模型（DEM），基于滑坡体DEM进行了滑动区土石方量的估算方法研究，任意两点间的地质剖面图的绘制，地形断面图的绘制，滑坡坡度以及坡向等空间分析研究。 提出了基于DEM不规则三角形滑坡体土石方量估算方法（Earth Calculation Method by Triangulated Irregular Network，简称ECMTIN），并对ECMTIN方法进行了算法设计。通过精度对比分析，证实其精度高于截面法和格网法。 设计了利用DEM描述滑坡体地质剖面图的思路：将滑坡体的地质构造属性与数字高程模型进行有机组合形成滑坡地质构造体DEM，通过建立滑坡体地质数据库及程序设计，即可绘制滑坡区内任意两点的地质剖面图。 论文总结分析具有代表性的滑坡预测预报模型的建模机理及其适用原则，如GM（1，1）灰色预测模型、指数平滑法预测模型、非线性回归分析预测模型、移动平均法预测模型、Verhulst预报模型等;并采用一定的方法对多模型预测结果进行处理。 论文在前述内容基础上提出了滑坡监测分析预测系统的总体结构、功能设置以及研发技术路线，并对系统的数据库进行了总体设计。最后利用ArcView软件开发实现了此系统的部分功能，并用工程实例进行了验证。