滑坡遙感 [Remotee Sensing for Landslide] 下載 mobi epub pdf 電子書 2024

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內容簡介

　　《滑坡遙感》是筆者30餘年滑坡遙感探索與實踐積纍的概括總結。
　　全書分為五章，係統介紹瞭滑坡遙感的理論、方法技術和應用，包括基本滑坡地學知識、遙感及空間定位的基礎理論及數字滑坡概念；識彆及定性、定位、定量獲取滑坡及地質環境信息的數字滑坡技術和個體滑坡數據庫技術。書中通過大量滑坡、泥石流調查應用的實例，說明數字滑坡技術的具體操作，並以兩種不同類型的滑坡模型實例介紹瞭基於數字滑坡技術的滑坡模型研究及應用。
　　《滑坡遙感》可供遙感應用、環境工程、地質工程、防災減災工程等領域的工程技術人員、科研和教學人員、研究生參考使用。

作者簡介

　　王治華，中國國土資源航空物探遙感中心二級研究員，中國科學院地理科學與資源研究所資源與環境信息係統國傢重點實驗室兼職研究員，博士生導師。享受國務院政府特殊津貼。
　　1965年7月畢業於中國地質大學地球物理勘探係，1965-1988年在中國科學院成都山地災害與環境研究所從事滑坡研究，曾受聘為中國地質大學、中國科學院遙感應用研究所等單位的客座教授、兼職研究員、博士生導師。
　　自20世紀80年代初涉入遙感領域，90年代涉入GIS領域，將該技術應用於災害與環境調查研究。先後完成瞭我國大渡河銅街子、雅礱江二灘、長江三峽、金沙江溪落渡、白鶴灘、烏東德等巨型水電站壩址及庫區，進藏交通綫，西藏帕裏河等區域的滑坡、泥石流、地質環境及土地覆蓋遙感調查，研究瞭我國水土流失最嚴重的黃河中遊小流域産沙模型。1999年提齣“數字滑坡”概念及技術方法，並將其應用於20佘項大規模滑坡及區域地質環境遙感調查研究中，形成瞭從理論、技術方法到應用模型的“滑坡遙感係統”，為推動我國災害調查技術進步作齣瞭突齣貢獻。

內頁插圖

目錄

序一
序二
序三
前言
第1章 滑坡基本問題
1.1 滑坡定義
1.1.1 廣義滑坡定義
1.1.2 狹義滑坡定義
1.1.3 崩塌定義
1.1.4 碎屑流定義
1.1.5 泥石流定義
1.1.6 瞭解滑坡定義的必要性
1.2 滑坡分類
1.2.1 國外滑坡、泥石流分類研究
1.2.2 國內滑坡、泥石流分類研究
1.3 各類滑坡形態結構
1.3.1 滑坡形態結構
1.3.2 崩塌形態結構
1.3.3 碎屑流形態結構
1.3.4 泥石流形態結構
1.4 各類滑坡發育環境及觸發因素
1.4.1 滑坡發育的基本地質環境條件和觸發因素
1.4.2 崩塌發育的基本地質環境條件及觸發因素
1.4.3 碎屑流發育的基本地質環境條件及觸發因素
1.4.4 泥石流發育的基本地質環境條件及觸發因素
1.5 滑坡發育階段
1.5.1 滑坡發育階段
1.5.2 泥石流的發育階段
1.6 滑坡時代
1.6.1 國外主要滑坡時代劃分方案
1.6.2 國內代錶性劃分方案
1.6.3 遙感滑坡時代劃分方案
參考文獻

第2章 滑坡遙感解譯基礎
2.1 “數字滑坡”概述
2.2 解譯基礎的信息源
2.2.1 遙感信息源
2.2.2 地理控製信息源
2.2.3 其他地質環境信息源
2.3 建立解譯基礎
2.3.1 解譯基礎概述
2.3.2 建立解譯基礎的技術方法
2.3.3 建立解譯基礎實例
參考文獻

第3章 滑坡遙感解譯
3.1 滑坡遙感圖像解譯
3.1.1 區域地質環境解譯
3.1.2 各類地質災害體識彆
3.1.3 獲取地質災害體的特徵信息
3.1.4 遙感解譯實例
3.2 滑坡時空分析
3.2.1 時空分析概述
3.2.2 區域滑坡遙感調查的時空分析
3.2.3 個體滑坡遙感的時空分析
3.3 現場驗證
3.3.1 現場驗證的必要性
3.3.2 現場驗證內容和方法
3.4 滑坡遙感成果的製圖方法
3.4.1 滑坡遙感製圖概述
3.4.2 區域滑坡遙感調查成果製圖
參考文獻

第4章 滑坡數據庫係統
4.1 滑坡數據特徵分析
4.2 滑坡數據庫係統需求分析
4.3 麵嚮對象的大型個體滑坡空間數據庫實體設計
4.4 滑坡多源數據整編與處理
4.5 滑坡數據庫實體建設
4.6 滑坡數據庫管理係統
4.7 滑坡數據庫係統應用
參考文獻

第5章 基於數字滑坡技術的滑坡模型研究
5.1 緩傾滑坡力學模型研究——以川東馮店滑坡為例
5.1.1 研究現狀
5.1.2 緩傾滑坡形成機製
5.1.3 緩傾滑坡力學模型研究
5.1.4 模型的應用
5.2 暴雨滑坡、泥石流預測模型研究
5.2.1 研究現狀
5.2.2 建立暴雨滑坡、泥石流預測模型的原則
5.2.3 建立暴雨滑坡、泥石流預測模型
5.2.4 暴雨滑坡泥石流降雨閾值的確定及降雨錶達式
5.2.5 暴雨滑坡、泥石流預測模型錶達式
5.3 牛眠溝暴雨滑坡泥石流預測模型研究
5.3.1 研究區環境概況
5.3.2 暴雨、滑坡泥石流預測概念模型
5.3.3 研究區地質環境及災害特徵
5.3.4 確定滑坡泥石流危險性評價因子的值域、錶達式及評價結果
5.3.5 暴雨、滑坡泥石流降雨閾值的確定
參考文獻
結語與討論

精彩書摘

　　第1章 滑坡基本問題
　　滑坡基本問題，在本書是指從事遙感滑坡應該掌握的有關滑坡的基本地學知識，不涉及采用勘探、試驗等手段獲取的滑坡特性及參數，盡管瞭解這些參數對解譯分析滑坡有用。本章分6節，分彆介紹滑坡基本問題：①滑坡定義；滑坡分類；③滑坡形態特徵；④各類滑坡發育環境及觸發因素；⑤滑坡發育階段；⑥滑坡時代。
　　1.1 滑坡定義
　　可能沒有哪一個專業術語像“滑坡”一詞用得如此廣泛，且有這樣多的解譯。在自然科學領域，“滑坡”是指多種地質災害現象，也泛指溫度、壓力、雨量..等自然現象或實驗指標的迅速下降；在社會科學領域，“滑坡”泛指人口、經濟的發展速度..等各種數據的下降。因此，本書有必要對“滑坡”的定義進行較為詳細和嚴格的界定與解譯。
　　本書所謂“滑坡”，專指一種或多種地質災害類型，或者一種或多種斜坡位移方式。這也是“滑坡”一詞最原始、最直接、最根本的命名。
　　1.1.1 廣義滑坡定義
　　構成斜坡的物質——岩石、土、人工填土或這些物質的結閤體嚮下和嚮外移動的現象，均稱為滑坡（landslide）。廣義滑坡定義包括崩塌、滑坡、泥石流和碎屑流等一切引起斜坡坡麵及溝榖重力侵蝕的現象。
　　1.國外代錶性廣義滑坡定義
　　歐美各國及日本廣泛使用廣義滑坡定義，較有影響且具代錶性的有以下4位學者提齣的廣義滑坡定義。
　　（1）太沙基
　　卡爾？太沙基教授是土力學的奠基人之一，為美國地質和應用力學教授，地質工程專傢。卡爾？太沙基（1950）在《地質學在工程實踐中的應用》一書中將滑坡定義為：“位於斜坡錶麵以下岩體的破壞，它包括遭受破壞岩體的嚮下和嚮前的運動”。後來他又改稱滑坡為“岩石在斜坡上的快速移動”，並對嚴格意義的滑坡和緩慢的塑性流或蠕動進行瞭區分，這是當時具有代錶性的廣義滑坡定義。
　　（2）山田剛二等
　　日本山田剛二、渡正亮和小橋澄治（1980）認為：“滑坡是山地斜坡的一部分，由於降雨、融雪及地下水的急劇增加等原因，使錶麵平衡受到破壞從而導緻斜坡嚮下滑動的現象。斜坡上發生的（變形位移——筆者注）現象，除滑坡外，還有山崩、崩塌、塌岸、泥石流等各種名詞，有時其區分是非常睏難的”。
　　（3）Q.紮留巴和V.門茨爾原捷剋斯洛伐剋的Q.紮留巴和V.門茨爾（1969a）根據捷剋斯洛伐剋斜坡移動情
　　況和工程地質目的，將以下4類斜坡移動歸為廣義滑坡。
　　1）錶層堆積物的斜坡斜動
　　在大氣營力能達到的鬆散土石飽氣帶內的，主要由於大氣營力形成的錶層堆積物（坡積
　　亞黏土、坡積物）的斜坡斜動；包括：①坡積物蠕動；薄層滑坡；③泥石流；④碎屑流。
　　2）未成岩或部分成岩的岩石滑坡
　　泥質的未成岩或部分成岩的岩石（黏土、泥灰岩、黏土岩、泥質頁岩）滑坡，發生
　　在：①圓柱形的滑動麵上；已有結構麵或古分界麵上；③下伏軟弱岩層的擠齣。3）堅硬岩石的移動包括：①順已有結構麵（層麵、片理、節理或斷裂麵）的滑坡；斜坡長期變形；
　　③岩崩。4）特殊的斜坡移動包括：①融凍泥石流；靈敏黏土滑坡；③水底滑坡。
　　（4）D.J.伐納斯
　　據DavidM.Cruden和DavidJ.Varnes（1978）撰寫的Landslide Typesand Processes一書中所述：早在1958年，美國公路研究部門滑坡研究委員會編寫的第29號專題報告《滑坡與工程實踐》中，美國地質學傢D.J.伐納斯（D.J.Varnes）將廣義滑坡歸納為不同的斜坡物質和不同的斜坡移動方式兩項基本內容組閤的各種斜坡移動。該廣義滑坡概念及其分類方案在國內外流傳較廣。
　　2.國內對廣義滑坡的認識
　　“廣義滑坡”的概念在國內早已實際應用於地質災害調查工作中。大多數滑坡工作者認可的廣義滑坡定義為：構成斜坡的物質——岩石、土、人工填土或這些物質的結閤體嚮下和嚮外移動的現象，均稱為滑坡（landslide）。
　　1.1.2 狹義滑坡定義
　　部分斜坡沿著斜坡內的一個或數個麵在重力的作用下做剪切運動的現象，稱為滑坡，這正是所謂嚴格意義上的滑坡。狹義滑坡定義包含瞭滑坡的5個基本特徵：①滑坡發生在斜坡上（無論是基岩、土石堆積還是土構成的斜坡）；滑坡是一種整體運動；
　　③重力是滑坡活動的主要驅動力；④滑體與滑床之間存在著一個或數個不連續麵——滑
　　動麵（帶）；⑤滑體沿滑床做剪切運動。國內外還有其他一些論述狹義滑坡的說法。
　　（1）晏同珍等
　　晏同珍等（2000）提齣：“凡岩土體依附於其自生軟弱結構麵（帶）作水平位移分量較大的斜坡移動現象，包括其過程和結果，可視其為滑坡。”並約定還應具有“相當規模”，即指運用現代施工機具與方法難以將其滑體全部剝離，或剝離時影響其周圍斜坡嚮不穩定方嚮發展。
　　（2）王恭先等
　　鐵道部科學研究院西北研究所的王恭先等（2010）提齣：“斜坡岩（土）體在重力和其他因素作用下，由於應力狀態的改變，或因水和其他物理化學作用降低瞭坡體內軟弱帶的強度，使部分岩體失去穩定而沿該帶作整體、緩慢（有時快速）和長期嚮下移動的現象。”
　　（3）陳自生
　　陳自生（1997）指齣，滑坡是指構成斜坡的岩土體在重力作用下伴隨著其下部軟弱麵（帶）上的剪切作用過程而産生整體性運動的現象。並總結瞭滑坡分布的全球性、參與滑動的物質特性、特定環境的産物、重力的主導作用、滑坡體的整體性、滑動麵（帶）上的剪切運動、滑坡過程的多重性、獨特的宏觀形態、堆積物特徵、與人類關係密切等滑坡獨具的基本特徵。
　　（4）M.E.剋諾烈等
　　據王恭先（2010）介紹，原蘇聯M.E.剋諾烈將“滑坡”定義為“一種斜坡土體受重力作用而大塊移動的現象”。И.B.波波夫和A.M.德蘭尼科夫強調滑動時土體沒有“倒塌”和“翻轉”，以與崩塌相區彆。E.П.葉米裏揚諾娃強調滑動時滑麵不消失。
　　（5）Q.紮留巴和V.門茨爾
　　捷剋Q.紮留巴和V.門茨爾（1974）認為：“由一個明顯的分界麵與斜坡下伏的固定部分分隔開的滑動岩層，其迅速移動，在較嚴密的意義上稱為滑坡”。並認為滑坡現象也包括緩慢的、長期的斜坡變形，這種變形往往並非沿著一個明顯的滑動麵發生，而是發生在一個密集帶，由一組局部的滑動麵組成，這種變形有具有黏滯性移動的特徵，稱之蠕動。
　　他們同時又提齣“滑動現象”的概念，包括斜坡的長期蠕動、岩崩和土石流。這實際上已是廣義滑坡概念瞭。
　　1.1.3 崩塌定義
　　崩塌是部分斜坡沿軟弱結構麵［層理、節理、片理及斷層麵（帶）等］與坡體分離並突然傾倒的現象。
　　王蘭生等（2004）認為：“當斜坡的主要變形模式為滑移彎麯及塑流拉裂時，其可能的破壞方式為墜石崩落或崩塌。”
　　山田剛二等（1980）則稱崩塌為崩坍型滑坡，為急速的、驟然發生的崩坍型滑動，與岩石崩坍、山崩、崖崩等沒有明顯差彆。
　　1.1.4 碎屑流定義
　　碎屑流是指土石碎屑在重力作用下呈流態在坡麵或溝榖流動並堆積的現象。這些碎屑物質可能是崩塌、滑坡或斜坡岩石風化或強烈震動産生的碎屑，它們分彆被稱為崩塌碎屑流、滑坡碎屑流、坡積物碎屑流等。
　　王蘭生等（2004）對碎屑流有更加詳細的描述：碎屑流係指由滑坡或崩塌體自身轉化而成的流體。碎屑流是一種流體，總是作高速運動，碎屑流的形成包括瞭滑體或崩塌體的碎屑化和流態化兩個過程。
　　Q.紮留巴和V.門茨爾（1974）則認為“碎屑流”一詞用於錶示坡積層的快速移動，有時指火山灰經突然洪水引起的快速移動，碎屑流起源於水容易滲入的鬆散岩層..暴雨期的碎石及較大石塊以碎石流的形式被攜帶到前方河床下。固體顆粒與水之比常為1∶1。碎屑流移動速度快，以至行駛中的火車不止一次被它趕上，並被其掩埋。
　　筆者認為，該認識與泥石流混淆。碎屑流與泥石流的主要區彆在於：碎屑流是滑坡、崩塌等塊體在高速運動過程中碎屑化，而後形成的高速運動的鬆散固體物質流，可以有水的參與，也可以沒有水的參與，可能堆積在溝口，也可能堆積在坡麵或溝道；泥石流是主要由水動力的作用使流域內的鬆散固體物質匯聚形成的，由土石、水和氣體組成一定結構的、快速輸移並堆積在溝口的山區混閤流。
　　1.1.5 泥石流定義
　　泥石流是山區泥砂石塊和水、氣構成的流體。
　　1.國外代錶性泥石流定義
　　中國科學院成都山地災害與環境研究所（1989）在《泥石流研究與防治》及吳積善等（1993）在《泥石流及其綜閤治理》兩本專著書中，曾對世界主要泥石流研究國傢的泥石流定義作過總結分析，認為國外有代錶性的泥石流定義大約有5個，其中較閤理的定義有3個：①英國地質學會工程組提齣的：泥石流是介於水流與滑坡之間的一係列過程，因而包括有重力作用下的鬆散物質、水體和空氣構成的塊體運動。，原蘇聯維諾格拉多夫的定義：泥石流乃是水體和鬆散碎屑岩石混閤物構成的山地洪流，它包括有眾多的自然現象，包括雨水洪流至土滑和滑坡。③日本砂防學會定義：泥石流是泥石含量多於水量，水流不是泥石流物質的搬運介質，而是含水的粥狀泥沙在其自重作用下産生運動的現象。泥石流會與降雨同時發生，由於它有很大的動量，所以具有直綫流動性，流路的溝榖兩岸及溝床都會遭受侵蝕，並可造成顯著危害。
　　2.國內代錶性泥石流定義
　　（1）錢寜的定義
　　泥石流是發生在溝榖或坡地上的飽含小至黏土、大至巨礫的固液兩相流。液相是水和細顆粒泥沙摻混而成的均質漿液，固相是較粗的顆粒。
　　（2）吳積善的定義
　　吳積善等（1993）認為泥石流是山區介於挾沙水流和滑坡之間的土（泛指固體鬆散物質）、水、氣混閤流。該定義包含三層涵義：①泥石流發生在山區；泥石流介於挾沙水流和滑坡之間，不包括挾沙水流和滑坡；③泥石流是土、水、氣混閤流，不一定都是洪流或塊體運動。
　　泥石流的3個基本性質：①泥石流具有土體的性質——結構性；泥石流具有水體的性質——流動性；③泥石流發生在具較大流動坡降或溝道比降的山區。稀性泥石流不屬於塊體運動，而流速很慢的塑性泥石流（高黏性泥石流）不屬於洪流。
　　3.溝榖泥石流
　　溝榖泥石流指活動在發育成型溝榖的泥石流，流域麵積大多介於0.3 ～50km2，由形成區、流通區和堆積區構成。
　　4.坡麵泥石流
　　王蘭生等（2000c）對坡麵泥石流的論述為：坡麵型泥石流的主要特點是溝長短、溝坡與山坡基本一緻，無明顯流通區和形成區，鬆散固體物質主要來自麵蝕、溝蝕作用，溝床縱坡降一般小於280‰，岸坡一般在25°～33°。形成的泥石流一般規模較小、危害性相對較弱，但暴發頻率高。
　　筆者根據多年的觀測研究及對國內外相關文獻分析，認為坡麵泥石流包含下列內容：①發育在尚未形成明顯溝榖的山坡上；流域麵積大多≤0.3 km2；③溝槽坡度接近山坡坡度，往往在20°以上；④形成區與堆積區相連，流通區不明顯；⑤溝榖兩岸常分布小型滑坡及崩塌，它們具有較強的活動性；⑥運動快速，其發展將成為新的溝榖係統。
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