汶川强震区潜在泥石流危险性判识及其差异性分析

本课题拟选择汶川、北川、青川等地震重灾区，收集多时相、高精度遥感图像（部分立体像对数据）及多时相、多尺度数字高程模型，在大量现场调查和一手资料获取的基础上，综合应用"3S"技术，尤其是高精度遥感图像信息提取和DEM空间分析技术，查明现有泥石流空间位置、类型等基本信息。在此基础上，对研究区范围内的泥石流空间性状特点和形成机制进行深入分析，提取出流域尺度范围内的泥石流物源区、流通区和堆积区相关地学信息，探索流域内松散物源体体积估算模型，查明潜在泥石流隐患控制因素，建立潜在泥石流危险性判别指标体系，开展汶川、北川、青川等地震区不同条件（地形、地貌、地质、气候等）下泥石流发育度差异性分析，查明泥石流隐患判别指标对临界雨量的影响,最后对汶川、北川、青川进行潜在泥石流危险区划分，为震区目前开展的地质灾害监测预警系统提供理论基础和决策依据。

汶川震区断裂分布众多、地面山体破碎，5.12巨震诱发崩塌、滑坡等地质灾害点有数万余处，为泥石流发育提供了大量的物源。而强震区环境恶劣，交通不便、要查明震区泥石流物源分布，分析潜在泥石流发育区及其特征、规律，遥感、GIS技术的应用能起到事半功倍的效果。本课题以汶川为重点研究区，分析了遥感数据处理关键技术问题（包括基于SIFT算法的无人机影像应急处理技术，像元尺度问题及基于数学形态学的遥感地质灾害信息快速提取技术），查明了潜在泥石流沟控制因素，建立了泥石流沟危险性评价指标体系，对汶川县泥石流开展了以流域为单元的危险性评价，评价理论基础和结果表达方式明显优于传统基于栅格单元的泥石流危险性评价。计算了汶川，北川，青川泥石流沟谷参数，揭示了不同区域泥石流沟谷参数的差异。采用元胞自动机等计算机仿真模型，模拟计算了不同情况下的临界雨量，揭示了在特定的地理条件下前期降水引发泥石流的可能性。将综合指数法和专家层次分析法相结合，进行汶川县生态环境综合分析，表明地震次生灾害是生态环境变化的最大因素。