传统野外地质灾害调查耗费大量的人力、物力和财力,且仅能获取黄土滑坡宏观的、不够精确的特征参数,有些滑坡地形复杂,还会对调查人员的人身安全构成很大威胁。近年来,随着无人机摄影测量技术的发展和应用,为高分辨率滑坡地形数据的获取和地形分析提供了技术支持,也为在坡面尺度下深入探讨和研究滑坡与地貌演化关系提供了机遇与可能。为了弥补中国黄土滑坡高分辨率地形和影像数据缺乏的现状,王宁练、邱海军教授团队的胡胜博士带队在2017 年3 月—2018 年11 月,利用无人机在黄土高原六大线路开展了野外调查,最终获取了108个高分辨率的黄土滑坡地形和影像数据。同时,该研究团队成员还利用谷歌卫星影像和ALOS AW3D DSM(5m分辨率)数据完成了典型流域和典型地形区共计199个黄土滑坡的目视解译。最终,构建了基于高分辨率影像和地形解译的黄土高原滑坡数据库,目前该数据库已在“全球变化科学研究数据出版系统”正式上线。
图1 黄土高原滑坡无人机野外调查点和遥感解译点
图2 黄土高原典型黄土滑坡位置与图像
在上述工作基础上,该研究通过数字地形分析和数理统计等方法,总结归纳了黄土滑坡样本数据的分布规律,探讨了地形对黄土滑坡分布的影响,阐述了地形相对高差对最长滑动距离、滑坡周长、滑坡面积的影响,提出了基于传统经验公式拟合的滑坡规模快速预测公式。结果表明:(1)滑坡规模—频率分布具有明显的规律性,不同最大长度、最大宽度和周长的黄土滑坡数量分布均呈现正偏态分布,而不同面积的滑坡数量分布则服从幂函数分布;(2)地形对黄土滑坡发育控制作用明显,不同地形高差、平均坡度、坡形的斜坡单元滑坡发育数量差异较大;(3)地形相对高差与滑坡的最长滑距、周长和面积的拟合曲线很好地符合幂律分布规律,但不同地形区的拟合效果有所差异,黄土丘陵区拟合效果最好,黄土高原全区次之,黄土台塬区最差。该研究成果为探讨地形对黄土高原滑坡的影响和建立黄土滑坡规模(面积) 的快速估算模型提供了重要支撑。
该研究成果受国家自然科学基金项目(42001006, 41771539)、中国博士后科学基金(2019M663792)和西北大学科研启动基金(360051900075)共同资助,已于2021年11月在地理学权威期刊《地理学报》上正式发表。
图3 不同地形因子下的黄土滑坡发育情况
图4 相对高差与最长滑动距离、滑坡周长、滑坡面积的拟合关系
图5 滑坡最大长度、最大宽度与面积的拟合关系
题目:地形对黄土高原滑坡的影响
来源:http://www.geog.com.cn/CN/10.11821/dlxb202111008