气候变化下高亚洲地区滑坡时空变化规律及影响因素研究——以中巴经济走廊北部山区为例
文献类型：学位论文
| 作者 | 刘佳 |
| 答辩日期 | 2022-06 |
| 文献子类 | 学术型学位 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 中国科学院地理科学与资源研究所 |
| 导师 | 高星 |
| 关键词 | 滑坡 遥感解译 时空变化 气候变化 高亚洲 |
| 学位名称 | 博士 |
| 学位专业 | 地图学与地理信息系统 |
| 英文摘要 | 高亚洲地区是滑坡灾害多发区和气候变化敏感区，也是我国未来重大工程建设区。随着全球变暖趋势下冰川冻土退化和极端天气加剧，高山滑坡呈现增加趋势，威胁着工程建设和人类生命财产安全。虽然最近有关高海拔地区的滑坡研究支持了关于气候变化和斜坡稳定性的假设，但这些研究通常是针对单个或小范围的滑坡。交通不便加之复杂恶劣的自然环境，使得高亚洲地区系统长期的滑坡数据记录较少，开展滑坡时空变化及气候变化对其影响的研究较为困难。光学遥感和InSAR技术被广泛应用于滑坡判识研究，如何利用这些遥感技术进行复杂艰险地区的大范围滑坡识别，建立长期系统的数据集，仍然是亟待探索和解决的问题。 本文聚焦高亚洲地区滑坡时空变化规律以及气候变化对其影响的关键科学问题，以中巴经济走廊北部山区为研究区，开展了基于Landsat光学遥感数据的1999-2018年滑坡解译研究；基于InSAR技术和动力学的滑坡识别方法，开展了2019-2020年活动性滑坡解译研究；基于获取的长期滑坡数据集，分析了近年来研究区滑坡时空变化特征，以及气候变化下滑坡时空变化的影响因素。取得如下主要成果： （1）探讨了不同类型滑坡发生区域的地质环境及滑坡体在光学影像上的表征，建立了一种基于五年、一年间隔的植被指数（NDVI）、冰雪指数（NDSI）和真假彩色图像的滑坡光学遥感对比解译方法。基于LiCSAR数据的对活动性滑坡变形区进行了解译，其次引入扩散角概念和蒙特卡洛模拟表达运动不确定性，提出了一种基于动力学的滑动影响区识别方法，并将识别范围与人工解译范围进行对比评估，结果显示平均Precision（精度）为0.94，平均Recall（召回率）为0.81，平均IoU（交并比）为0.76，表明该方法具有较好的适用性。 （2）基于上述方法，剔除可能由地震引起的滑坡后，构建了1999-2018年滑坡和2019-2020年活动性滑坡数据集。识别1999-2018年滑坡127处，大型滑坡（面积>2km2）9处，滑坡平均面积约为0.58km2，最小面积为0.016km2，最大面积为7.8km2。识别2019-2020年活动性滑坡134处，变形区面积大于2km2的滑坡63处，影响区面积大于2km2的滑坡107处，平均变形面积为2.67km2，最大变形面积为14.97km2，最小变形面积为0.20km2。其中岩石型（活动性）滑坡为主，坡向主要为南。 （3）1999-2018年滑坡在喀喇昆仑山脉、帕米尔山脉和喜马拉雅山脉较多，大型滑坡也主要发育这三个区域。2019-2020年活动性滑坡在帕米尔高原、西昆仑山脉和喀喇昆仑山脉的交汇区以及兴都库什山脉、喀喇昆仑山脉和西喜马拉雅山脉的交汇区较多，大型活动性滑坡（变形区面积>2km2）在整个研究区发育广泛，影响区大于8km2的滑坡主要发育在兴都库什山脉、喀喇昆仑山脉、帕米尔高原西部。其中在塔里木河和印度河附近发现的滑坡较多，且大部分滑坡都发育在距冲沟500m范围内，约一半的滑坡发育距断裂带两侧10km范围内。 （4）相较前十年（1999-2008年），近十年（2009-2018年）岩石型滑坡与冰碛型滑坡增加明显，且发生大中规模滑坡的概率显著增加。整体上，近20年研究区滑坡面积年增长率为5.69%/a，研究区北部的帕米尔高原和喀喇昆仑山脉地区滑坡面积增加速率较大，滑坡面积在2003年、2010年和2016年出现异常高值，分别与三个厄尔尼诺发展年（近20年共四个）对应。研究区内每年滑坡次数也呈现增加的趋势，增长速率为4.86%/a，研究区北部的帕米尔高原和南部的西喜马拉雅山脉增加速率较大。相比2019年，2020年的活动性滑坡数量和变形区总面积都有所增加，且北部的帕米尔高原、西昆仑山脉和喀喇昆仑山脉的活动性滑坡增加程度高于研究区南部地区，影响区面积则有所降低。 （5）近20年内研究区的年均温、年降水量表现为上升趋势，速率分别为 0.015℃/a和1.53mm/a，冰川区冰雪面积表现为下降趋势，速率为-310km2/a，其变化分别呈现北高南低、东升西降和西高东低的空间分布特点，其中年均温变化与滑坡面积增加速率空间分布特点皆为北高南低。对于1999-2018滑坡数据集，单因素影响分析结果表明研究区年均温、年降水量与滑坡面积之间存在正相关关系，冰川区冰雪面积与滑坡面积之间存在负相关关系，但相关性均较弱；多因素影响分析结果同样表明随着研究区内年均温、年降水量的升高和冰川区冰雪面积的减少，滑坡面积存在增加的趋势，其中年均温变化对滑坡面积影响较大，其次为年降水量和冰雪面积。对于2019-2020年活动性滑坡，除了年降水量外，其变形区面积变化趋势与上述1999-2018年滑坡集多元线性回归趋势类似，随年均温度升高和冰川区冰雪面积减少而增加，且年均温升高比率最大。 |
| 学科主题 | 地图学与地理信息系统 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 183 |
| 源URL | [http://ir.igsnrr.ac.cn/handle/311030/186906]  |
| 专题 | 地理科学与资源研究所_研究生部 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 刘佳. 气候变化下高亚洲地区滑坡时空变化规律及影响因素研究——以中巴经济走廊北部山区为例[D]. 中国科学院地理科学与资源研究所. 中国科学院大学. 2022. |
入库方式： OAI收割
来源：地理科学与资源研究所
浏览0
下载0
收藏0
其他版本
除非特别说明，本系统中所有内容都受版权保护，并保留所有权利。