خلاصه

یک واحد شیب معمولاً به عنوان واحد محاسبه برای تجزیه و تحلیل منطقه‌ای زمین لغزش استفاده می‌شود. با این حال، ظرفیت واحد شیب برای انعکاس ویژگی‌های ژئومورفولوژیکی زمین لغزش‌های واقعی هنوز نیاز به تأیید دارد. این به این دلیل است که چنین نمایش دقیقی برای اطمینان از معنای فیزیکی نتایج حاصل از تجزیه و تحلیل پایداری زمین لغزش بعدی ضروری است. این مقاله کار انجام شده بر روی زمین لغزش و استخراج شیب را در دو منطقه در چین ارائه می‌کند: منطقه خندق جیانگجیا (استان یوننان) و شهرستان Fengjie (شهرداری چونگ کینگ). داده‌های تشخیص و محدوده نور مبتنی بر زمین (LiDAR) با اندازه‌گیری‌های زمین لغزش زمین ترکیب می‌شوند تا امکان مقایسه روش‌های استخراج واحد شیب (معمولی در مقابل MIA-HSU) را از نظر توانایی آنها در انعکاس ویژگی‌های ژئومورفولوژیکی کم عمق و عمیق فراهم کنند. – رانش زمین نشسته نتایج نشان می‌دهد که مرزهای واحد شیب استخراج‌شده با روش مرسوم با تغییرات ژئومورفولوژیکی زمین لغزش‌های واقعی مطابقت ندارد و بنابراین روش در استخراج معنی‌دار واحدهای شیب برای تجزیه و تحلیل بیشتر زمین لغزش ناقص است. در مقابل، واحدهای شیب به‌دست‌آمده با استفاده از روش MIA-HSU به طور دقیق ویژگی‌های ژئومورفولوژیکی زمین لغزش‌های کم عمق و عمیق را منعکس می‌کنند و بنابراین معنای ژئومورفولوژیکی واضح‌تر و واحدهای محاسبه معقول‌تری برای ارزیابی و پیش‌بینی زمین لغزش منطقه‌ای ارائه می‌دهند.

کلید واژه ها:

واحد شیب ; روش MIA-HSU ؛ رانش زمین ; ویژگی های ژئومورفولوژیکی

1. معرفی

یک واحد شیب معمولاً به عنوان واحد محاسبه در ارزیابی و پیش‌بینی زمین لغزش منطقه‌ای استفاده می‌شود [ 1 ، 2 ، 3 ، 4 ، 5 ]. کارارا (1988) برای اولین بار تعریف یک واحد شیب را از دیدگاه هیدرولوژیکی ارائه کرد [ 1 ]: یک واحد شیب یک منطقه کوچک هیدرولوژیکی است که توسط زهکشی و خطوط تقسیم محدود می شود. تعدادی روش استخراج واحد شیب بر اساس این تعریف ارائه شده است، مانند نرم افزار r.slopeunits [ 6 ، 7 ]، روش حوضه انحنای [ 8 ] و روش حوضه بافت [ 9 ].]. در حال حاضر، پرکاربردترین روش شامل تحلیل فرآیند هیدرولوژیکی مبتنی بر مدل ارتفاعی نرمال و معکوس رقومی (DEM) است (از این پس به عنوان روش مرسوم نامیده می شود) [ 10 ، 11 ، 12 ، 13 ، 14 ، 15 ، 16 ]. با این حال، همه این روش‌ها بر اساس تجزیه و تحلیل فرآیند هیدرولوژیکی سطحی هستند و واحدهای شیب استخراج‌شده با این روش‌ها نمی‌توانند تغییرات شیب را فراتر از جهت جریان آب شناسایی کنند. این منجر به پتانسیل ایجاد تغییرات ناگهانی در شیب در یک واحد می شود [ 5]، و چنین تغییرات ناگهانی به این معنی است که واحد شیب ممکن است دارای چندین ناحیه شیبدار و مسطح باشد. بنابراین، چنین واحدهای شیب استخراج‌شده نمی‌توانند ویژگی‌های ژئومورفولوژیکی کلیدی و مرزهای زمین لغزش‌های واقعی، مانند سطح شیب یا تراس لغزش یک زمین لغزش عمیق مرتبط با تغییرات ژئومورفولوژیکی متمایز را منعکس کنند [ 5 ، 6 ، 7 ، 8 ].
زمین لغزش های کم عمق و عمیق دارای ویژگی های ژئومورفولوژیکی متفاوتی در طبیعت هستند. زمین لغزش های کم عمق در مقیاس کوچکتر، با توده های لغزشی کمتر از 2 تا 3 متر ضخامت دارند [ 17 ، 18 ، 19 ، 20 ، 21 ، 22 ، 23 ]. در میدان، زمین لغزش های کم عمق متعدد اغلب در مکان های مختلف در یک شیب با شیب و جنبه همگن یافت می شود. بنابراین، یک زمین لغزش کم عمق را می توان به عنوان دارای شیب شیب و جنبه همگن تقریب زد. وانگ (2018) برای حل عیوب در این روش‌های فوق، یک روش جدید استخراج واحد شیب MIA-HSU را پیشنهاد کرد [ 5 ]]. واحدهای شیب استخراج شده با روش MIA-HSU دارای یک شیب شیب و جنبه همگن هستند، که فرض همگن اولیه را مطابق با تحلیل پایداری زمین لغزش برآورده می کند. در روش MIA-HSU، چنین شیبی با شیب و جنبه همگن به یک واحد شیب مشخص می‌شود که شامل لغزش‌های کم عمق متعددی است که در واقع وجود دارند. در مقابل، لغزش‌های عمیق اغلب در مقیاس بزرگ، با توده‌های لغزشی تا ضخامت ده‌ها متر رخ می‌دهند، و چنین زمین لغزشی ممکن است شامل تراس‌ها و مناطق لغزش متعدد با تغییرات مشخص در شیب و جنبه باشد. مناطقی مانند تراس های با شیب ملایم در طول دوره های بارندگی به حوضه آبریز تبدیل می شوند که بر الگوهای نشت در خاک تأثیر می گذارد. از این رو،
در مطالعه حاضر، ظرفیت واحدهای شیب مشخص شده با روش مرسوم و روش MIA-HSU برای استخراج ویژگی‌های ژئومورفولوژیکی زمین لغزش‌های واقعی را بررسی کردیم تا واحدهای محاسبه‌ای را ارائه کنیم که واقعاً بتواند ژئومورفولوژی شیب را برای پیش‌بینی و ارزیابی منطقه‌ای لغزش منعکس کند. برای این منظور، منطقه ای مستعد لغزش های کم عمق، معروف به منطقه خندق جیانگجیا در استان یوننان، چین، و همچنین منطقه ای مستعد لغزش های عمیق، در شهرستان Fengjie در منطقه مخزن سه دره در چونگ کینگ، چین انتخاب شد. . اطلاعات ژئومورفولوژیکی از طریق LiDAR در ترکیب با اندازه‌گیری‌های میدانی تراس‌های زمین لغزش واقعی به‌دست آمد.

2. منطقه مطالعه

زمین لغزش های کم عمق و عمیق، بلایای طبیعی هستند که نسبتاً مکرر در مناطق کوهستانی جنوب غربی چین رخ می دهند. بنابراین، دو منطقه مورد مطالعه ما از نظر نشان دادن زمین لغزش های کم عمق و عمیق در جنوب غربی چین انتخاب شدند. منطقه Jiangjia Gully در استان یوننان، چین، مستعد لغزش های کم عمق و جریان های آوار است. یک ایستگاه مشاهده و تحقیقات توسط موسسه مخاطرات کوهستانی و محیط زیست، آکادمی علوم چین (چنگدو، سیچوان، چین) در منطقه خندق جیانگجیا ایجاد شده است که یک محیط بررسی مناسب برای زمین لغزش های کم عمق در این منطقه فراهم می کند. زمین لغزش های عمیق در مقیاس بزرگ در لایه های انباشته شده در منطقه مخزن سه دره از علاقه قابل توجهی در تحقیقات زمین لغزش است، بنابراین، ما چنین منطقه ای را در شهرستان Fengjie به عنوان منطقه ای برای مطالعه زمین لغزش های عمیق انتخاب کردیم. اینها عمدتاً در دو طرف رودخانه یانگ تسه توزیع می شوند و تهدیدی برای زندگی ساکنان مجاور هستند و می توانند به طور جدی بر ایمنی کشتیرانی کانال رودخانه یانگ تسه تأثیر بگذارند.

2.1. زمین لغزش های کم عمق منطقه خندق جیانگجیا

منطقه خندق جیانگجیا در شمال شرقی کونمینگ، یوننان، چین (103°6′-103°13′ شرقی و 26°13′-26°17′ شمالی) واقع شده است ( شکل 1 a). این حوزه آبخیز به عنوان منطقه ای مستعد زمین لغزش های کم عمق و جریان های واریزه شناخته شده است [ 5 ، 23 ]. این منطقه به مساحت 47.1 کیلومتر مربع و طول آن 12.1 کیلومتر است. DEM با اندازه سلول 7 × 7 متر که از نقشه توپوگرافی 1:5000 [ 5 ] ایجاد شد ( شکل 1ب). آب و هوای نیمه گرمسیری با بارش های موسمی و میانگین بارندگی سالانه 900 میلی متر است. بارندگی شدید بین ماه مه و اکتبر رخ می دهد. منطقه خندق جیانگجیا در یک منطقه دره خشک و گرم، با زمین های برجسته و ارتفاعات در محدوده 1020-3250 متر بالاتر از سطح متوسط ​​دریا واقع شده است. سنگ بستر عمدتاً از تخته سنگ خاکستری تشکیل شده است که توسط خاکهای شنی پوشانده شده است.

2.2. زمین لغزش های عمیق در شهرستان Fengjie

شهرستان Fengjie در قسمت شمال شرقی چونگ کینگ واقع شده است (109°1’17″–109°45’5″ شرقی، 30°29’19″–31°22’23″ شمالی؛ شکل 1 a). مساحت کل زمین 4080 کیلومتر مربع است که 70 کیلومتر در جهت شرق به غرب و 95 کیلومتر در جهت شمال به جنوب امتداد دارد ( شکل 1 ج). DEM شهرستان Fengjie با وضوح 20 متر در شکل 1 ب نشان داده شده است. این منطقه دارای آب و هوای نیمه گرمسیری و مرطوب موسمی با میانگین بارندگی سالانه 1145 میلی متر است [ 24 ، 25 ]. بارش بیشتر بین جولای و سپتامبر متمرکز است و 42 درصد از کل بارندگی سالانه را تشکیل می دهد. این زمین دارای دامنه ارتفاع زیادی است، از 70 تا 2100 متر بالاتر از سطح متوسط ​​دریا [ 25 ]]. زمین شناسی عمدتاً از سنگ آهک و ماسه سنگ و رخنمون ها از لایه های سازند بادونگ تریاس میانی، با ساختار شکسته و سست تشکیل شده است [ 25 ]. رودخانه های این منطقه به سیستم رودخانه یانگ تسه می ریزند. رودخانه یانگ تسه 45 کیلومتر از این منطقه امتداد دارد که شاخه های اصلی آن رودخانه های میکسی و داکسی هستند. این منطقه مستعد بلایای زمین شناسی است، با بسیاری از زمین لغزش های لایه های انباشته شده در مقیاس بزرگ، عمیق و سست که در امتداد سیستم رودخانه یانگ تسه توزیع شده اند. رانش زمین در این منطقه نه تنها بر ایمنی ساکنان مجاور تأثیر می گذارد، بلکه ممکن است کانال های حمل و نقل در رودخانه را نیز مسدود کند. مقایسه منطقه خندق Jiangjia و شهرستان Fengjie در جدول 1 نشان داده شده است .

3. روش شناسی

3.1. روش استخراج واحد شیب MIA-HSU

روش MIA-HSU تعریف جدیدی از واحد شیب ارائه می دهد: یک ناحیه کوچک پیوسته، همگن و بسته در فضای سه بعدی (3D) که شیب شیب و جنبه آن همگن است و هیچ تغییر ناگهانی در شیب در داخل آن وجود ندارد. [ 5 ]. چنین تعریفی الزامات اساسی همگنی واحد شیب مورد نیاز برای تجزیه و تحلیل پایداری زمین لغزش را برآورده می کند [ 26 , 27 , 28 , 29]. این تعریف نه تنها نیاز همگنی مدل فیزیکی زمین لغزش را برآورده می‌کند، بلکه با ویژگی‌های تسکین زمین نیز مطابقت دارد. بر اساس این تعریف، روش MIA از الگوریتم های منطقی مانند انبساط و فرسایش برای استخراج واحدهای شیب استفاده می کند. واحدهای شیب استخراج شده با این روش شیب یکنواخت تری ارائه می دهند و قادر به شناسایی ویژگی های جغرافیایی هستند که برای تجزیه و تحلیل بیشتر زمین لغزش معنی دار هستند [ 5 ].
روش MIA-HSU از تجزیه و تحلیل تصویر مورفولوژیکی برای استخراج اسکلت‌های مورفولوژیکی پشته‌ها و دره‌ها استفاده می‌کند که ویژگی‌های تسکین زمین را منعکس می‌کنند. یک اسکلت مورفولوژیکی توضیح می دهد که چگونه یک منطقه تصویربرداری شده خاص به یک اسکلت مرکزی برای حذف بیشتر اطلاعات اضافی، بدون تغییر اتصال تصویر یا ساختار توپولوژیکی، پالایش می شود. یک اسکلت مورفولوژیکی به طور دقیق ویژگی‌های هندسی تصویر اصلی را توصیف می‌کند و می‌تواند به طور گسترده در شناسایی شی و تجزیه و تحلیل مورفولوژیکی هندسی استفاده شود. در این مطالعه از روش حداکثر دیسک برای استخراج اسکلت مورفولوژیکی استفاده شد. اصل این روش به شرح زیر است: مجموعه ای از دیسک ها با قطر متغیر در مماس بر خطوط تصویر تنظیم می شوند وشکل 2 الف، ب). همراه با جعبه ابزار پردازش تصویر در Matlab، اسکلت های مورفولوژیکی از تصاویر باینری دره ها استخراج می شوند ( شکل 3 a,b) تا ویژگی های هندسی پشته ها و دره ها را منعکس کنند. اسکلت های مورفولوژیکی استخراج شده از پشته ها و دره ها به طور دقیق با تغییرات جزئی در ویژگی های ژئومورفولوژیکی مطابقت دارند ( شکل 3 c,d).
سپس، خطوط اسکلت برای ساختن تکراری یک شبکه بسته ( شکل 3 e) استفاده می‌شوند که در نتیجه هر ناحیه کوچک در شبکه ویژگی‌های ژئومورفولوژیکی همگن را به دست می‌آورد. در نهایت، مناطق کوچک مجاور در واحد شیب بر اساس معیار تشابه برداری ادغام می شوند ( شکل 3 f).

3.2. روش استخراج واحد شیب معمولی

روش مرسوم، واحدهای شیب را به عنوان کرانه های چپ و راست هر زیرحوضه در داخل یک حوضه تعریف می کند [ 2 ، 30 ]. بر اساس این تعریف، واحدهای شیب از یک مدل رقومی ارتفاع (DEM) با استفاده از یک روش مبتنی بر GIS تجزیه و تحلیل فرآیند هیدرولوژیکی استخراج می‌شوند [ 11 ].]. فرآیند کلیدی برای استخراج واحد شیب در شناسایی خط خط الراس و خطوط تقسیم یک حوضه نهفته است. این روش مرسوم از DEM معمولی برای محاسبه جهت کم و تجمع جریان استفاده می کند و سپس خطوط برآمدگی را تولید می کند. از آنجایی که هیچ راهی برای تولید تمام قسمت های خطوط زهکشی از طریق DEM معمولی وجود ندارد، از DEM معکوس برای به دست آوردن خطوط زهکشی زمین واقعی استفاده می شود. سپس زمین واقعی به یک سری زیرحوضه در امتداد خطوط زهکشی و خط الراس کوه تقسیم می شود و شیب از سمت چپ و راست هر زیرحوضه استخراج می شود تا دو واحد شیب به دست آید ( شکل 4 ).

3.3. استخراج ویژگی های ژئومورفولوژی زمین لغزش با استفاده از واحدهای شیب

3.3.1. توانایی واحد شیب برای انعکاس ویژگی های زمین زمین لغزش کم عمق

در یک محیط صحرایی، یک زمین لغزش کم عمق دارای شیب یکنواخت و مقیاس کوچک است و اغلب مشاهده می شود که چندین زمین لغزش کم عمق در یک شیب با شیب و جنبه همگن رخ داده است. بنابراین، این مقاله ظرفیت واحدهای شیب را برای لغزش های کم عمق بررسی می کند:
  • واحد شیب باید شامل چندین زمین لغزش کم عمق واقعی باشد.
  • واحد شیب باید دارای گرادیان شیب همگن باشد.

3.3.2. توانایی واحد شیب برای استخراج مناطق زمین لغزش عمیق

با توجه به تنوع زمین، زمین لغزش عمیق را می توان به بسیاری از مناطق زمین با شیب شیب و جنبه های مختلف تقسیم کرد. اگر واحد شیب و منطقه زمین بتوانند به طور کامل همپوشانی داشته باشند، به این معنی است که واحد شیب می تواند به طور دقیق ویژگی های زمین لغزش عمیق را استخراج کند. بنابراین، این مقاله از درجه همپوشانی سطح i برای تأیید توانایی واحد شیب برای استخراج مناطق زمین استفاده می کند. درجه همپوشانی سطح i به صورت زیر محاسبه می شود:

من=آاس∩آتیآتی

جایی که i درجه همپوشانی مساحت واحد شیب و منطقه زمین است. همانطور که مساحت واحد شیب است. A T مساحت منطقه زمین است. As ∩ A T به معنای مساحت همپوشانی واحد شیب و منطقه Terrain است که توسط ArcGIS قابل محاسبه است.

4. ژئومورفولوژی زمین لغزش های کم عمق استخراج شده از واحدهای شیب

4.1. شناسایی مرز

شناسایی مرز زمین لغزش کم عمق با استفاده از یک بررسی LiDAR مبتنی بر میدان در منطقه Jiangjia Gully انجام شد. تکنیک LiDAR با وضوح فضایی بالا، قابلیت های ضد تداخل بالا مشخص می شود و تا حد زیادی خودکار است. می‌تواند به سرعت مدل‌های سه‌بعدی زمینی با دقت بالا را به دست آورد و می‌تواند برای شناسایی زمین لغزش، نظارت بر تغییر شکل زمین لغزش پویا و کسب ویژگی‌های ژئومورفولوژیکی استفاده شود [ 31 ، 32 ]. سیستم LiDAR از یک سیستم اسکن لیزری سه بعدی، یک سیستم کنترل و یک سیستم منبع تغذیه تشکیل شده است [ 33 ، 34 ، 35 ، 36 .]. سیستم کامل اسکن لیزری سه بعدی شامل یک سیستم اندازه گیری برد و زاویه لیزر، یک سیستم اسکن لیزری، یک دوربین دستگاه یکپارچه با شارژ و یک سیستم کنترل و تصحیح داخلی است. سیستم کنترل عمدتاً شامل یک رایانه شخصی و نرم افزار پردازش داده داخلی برای ضبط و پردازش داده های ابری نقطه ای در طول فرآیند اسکن است.
نهشته ها در بخش میانی و پایینی منطقه خندق جیانگجیا نسبتاً ضخیم هستند و شیب ها دارای شیب 30 تا 40 درجه هستند. لغزش در این منطقه ناشی از بارندگی است که منجر به لغزش های معمولاً کم عمق می شود [ 5 ]. بنابراین، شناسایی مناطق مستعد زمین لغزش در بخش میانی و پایین دست منطقه خندق جیانگجیا انجام شد. ایستگاه های پایه سیستم موقعیت یاب جهانی دیفرانسیل (DGPS) برای بهبود دقت موقعیت یابی نقاط مشاهده در میدان مستقر شدند ( شکل 5 الف). نقاط مشاهده با استفاده از اسکنرهای LiDAR اندازه گیری شد ( شکل 5 ب) که همانطور که در شکل 6 نشان داده شده است در میدان توزیع شده است .آ. توجه داشته باشید که سایه های مختلف نشان دهنده حداکثر خطای عمودی در محدوده اسکن است. حداکثر خطای عمودی در محدوده اسکن کمتر از 400 میلی متر بود ( شکل 6 ب)، که نشان دهنده تراکم قابل قبول نقاط مشاهده است. داده های ابر نقطه ای که توسط اسکن سه بعدی به دست می آیند حاوی اطلاعاتی مانند مختصات سه بعدی، شدت بازتاب و رنگ هستند ( شکل 6 ب). به این ترتیب، اشیاء مختلف بر اساس رنگ و شدت متمایز می شوند. یک DEM با وضوح بالا از داده های ابر نقطه به دست می آید و سپس برای تعیین مرزهای کمی و کیفی زمین لغزش استفاده می شود.

4.2. مقایسه نتایج استخراج

در مجموع 19 منطقه زمین لغزش کم عمق با استفاده از LiDAR زمینی در بخش میانی و پایینی منطقه خندق جیانگجیا استخراج و شناسایی شد ( شکل 7 ). مناطق کم عمق فعال زمین لغزش با متقاطع نشان داده شده است. سپس، مرزهای واحد شیب استخراج شده با استفاده از هر دو روش MIA-HSU و متداول ( شکل 7 a,b) با مرزهای واقعی زمین لغزش کم عمق شناسایی شده توسط LiDAR مقایسه شد. همانطور که در شکل 7 الف، ب نشان داده شده است، واحدهای شیب استخراج شده با روش MIA-HSU و متداول هر دو شامل لغزش های کم عمق متعدد هستند، تعداد زمین لغزش های کم عمق موجود در هر واحد شیب در جدول 2 نشان داده شده است .
واحدهای شیب استخراج شده با روش MIA-HSU، شیب شیب نسبتاً همگنی را نشان می‌دهند و هر کدام شامل لغزش‌های کم عمق متعدد است ( شکل 7 a). اگرچه واحدهای شیب استخراج شده با روش مرسوم نیز حاوی چندین زمین لغزش کم عمق بودند، تغییرات بسیار ناگهانی در شیب شیب در واحدها وجود داشت ( شکل 7 ب)، که نشان دهنده تغییرات ژئومورفولوژیکی متمایز در واحدهای شیب است. این پدیده به ویژه در بخش های میانی و پایینی DEM مشهود بود. انحراف معیار کوچکتر شیب در یک واحد شیب نشان‌دهنده دامنه کمتر تغییر شیب است. مقایسه نتایج انحراف معیار شیب در شکل 8 نشان داده شده است. برای واحدهای شیب استخراج شده با روش مرسوم، انحراف استاندارد شیب در محدوده 3.5-14.5 درجه است. با این حال، برای MIA-HSU انحراف استاندارد شیب در محدوده 4.5-8.5 درجه است. این نتایج نشان می‌دهد که روش مرسوم با نوسان بزرگ‌تری در شیب شیب همراه است.
مقایسه نشان می‌دهد که تسکین زمین مشخصی در واحدهای شیب استخراج شده با روش معمولی وجود دارد، که بنابراین نیاز برای همگنی شیب شیب را برآورده نمی‌کند. با این حال، واحدهای شیب استخراج شده با استفاده از MIA-HSU به دقت ویژگی‌های ژئومورفولوژیکی زمین لغزش‌های کم عمق را منعکس می‌کنند در حالی که نیاز برای همگنی شیب شیب را برآورده می‌کنند.

5. ژئومورفولوژی زمین لغزش های عمیق استخراج شده از واحدهای شیب

5.1. اندازه گیری ژئومورفولوژی زمین لغزش

در سپتامبر 2017، یک بررسی میدانی در زمین لغزش Xinpu که امنیت کانال رودخانه یانگ تسه را تهدید می‌کرد و رانش زمین Jijing که کانال رودخانه Meixi را تهدید می‌کرد، انجام شد. یک GPS دستی و یک سرعت سنج برای اندازه گیری طول جغرافیایی، طول جغرافیایی و هندسه تراس های زمین لغزش و مکان هایی که تغییرات ناگهانی در شیب شیب را نشان می دهند، استفاده شد. سپس نقاط اندازه‌گیری خاص در Google Earth علامت‌گذاری شد و تراس‌های لغزش زمین و مناطقی که شیب شیب همگن و جنبه‌های زمین لغزش را نشان می‌دهند استخراج شد.

5.1.1. نتایج ژئومورفولوژیکی از زمین لغزش Xinpu

زمین لغزش Xinpu در ساحل راست رودخانه یانگ تسه (109°21’09”-109°21’50” شرقی و 30°57’23”-30°58’24” شمالی) واقع شده است. مساحت کل 2.45 کیلومتر مربع با حجم 4.0 × 10 7 متر مکعب . زمین لغزش دارای یک راس باریک و پایه گسترده است، با ارتفاع 81-85 متر از سطح متوسط ​​دریا در لبه جلویی و 810-830 متر در لبه عقب. زمین لغزش Xinpu یک زمین لغزش در مقیاس بزرگ و عمیق است که از سه تراس لغزش از بالا به پایین تشکیل شده است: تراس لغزش Daping، تراس زمین لغزش شانگرتای و تراس زمین لغزش Xiaertai (T 1 ، T 2 و T 3 در شکل 9).a، به ترتیب). نقاط اندازه گیری در Google Earth برای به دست آوردن ویژگی های ژئومورفولوژیکی زمین لغزش Xinpu علامت گذاری شدند ( شکل 10 ). نقطه مرکزی و مساحت تراس زمین لغزش 1-3 در جدول 3 نشان داده شده است .
5.1.2. نتایج ژئومورفولوژیکی از زمین لغزش جیجینگ
زمین لغزش جیجینگ در ساحل چپ رودخانه میکسی (109°28’25.67”-109°29’55.27” شرقی و 31°06’22.49”-31°07’33.58” شمالی) واقع شده است. مساحت کل زمین لغزش 08/5 کیلومتر مربع و حجم آن 25/1 × 108 متر مکعب است . ارتفاع زمین لغزش 171-183 متر بالاتر از سطح متوسط ​​دریا در لبه جلویی و 570-610 متر در لبه عقب است. این یک زمین لغزش بزرگ و عمیق با تراس های لغزش متعدد و مناطق با تنوع مشخص در شیب است. نقاط اندازه گیری در Google Earth برای به دست آوردن ویژگی های ژئومورفولوژیکی علامت گذاری شدند ( شکل 11 ). هفت منطقه زمین از این زمین لغزش استخراج شد ( شکل 11). آنهایی که از یک تا شش شماره گذاری شده اند، مناطقی با شیب شیب و جنبه نسبتاً همگن را نشان می دهند. عدد هفت نشان‌دهنده یک تراس زمین لغزش به نام Ma’anqiao است و تغییرات شیب متمایز بین مناطق مجاور وجود دارد. مختصات نقطه مرکزی (x,y) و مساحت هر منطقه زمین در جدول 4 نشان داده شده است .

5.2. مقایسه نتایج استخراج

5.2.1. ژئومورفولوژی زمین لغزش Xinpu استخراج شده از واحدهای شیب

واحدهای شیب زمین لغزش Xinpu با استفاده از هر دو روش معمولی و MIA-HSU استخراج شدند ( شکل 12 ). برای اطمینان از مقایسه منطقی نتایج، تعداد مشابهی از واحدهای شیب با استفاده از هر روش استخراج شد. واحدهای شیب استخراج شده با استفاده از MIA-HSU به وضوح سه تراس لغزش زمین لغزش Xinpu را شناسایی کردند ( شکل 12 a,b)، و نتایج استخراج برای تجزیه و تحلیل زمین لغزش بعدی بدون نیاز به اصلاح دستی در دسترس بود. درجه همپوشانی مساحت واحد شیب و تراس های زمین لغزش 1-3 در جدول 5 نشان داده شده است . همانطور که در جدول 5 نشان داده شده است ، محدوده درجه همپوشانی i63.15٪ – 86.67٪ است. با این حال، واحدهای شیب استخراج شده با روش معمولی نتوانستند تراس های لغزش یا سایر مناطق را با تغییرات ناگهانی در شیب نشان دهند ( شکل 12 c,d). این نتایج استخراج نامنظم بود، با بسیاری از واحدهای کوچک و جدا شده و واحدهای نوار مانند طولانی که غیرمنطقی بود، که نیاز به اصلاح دستی گسترده داشت.
5.2.2. ژئومورفولوژی زمین لغزش جیجینگ استخراج شده از واحدهای شیب
شکل 13 نتایج استخراج واحد شیب بر روی زمین لغزش جیجینگ را با هر دو روش مرسوم و MIA-HSU نشان می دهد. در مجموع 29 واحد شیب با استفاده از روش MIA-HSU و 34 واحد با روش مرسوم استخراج شد. اعداد یک تا هفت در واحدهای شیب از استخراج MIA-HSU ( شکل 13 a,c) با اعداد یک تا هفت استخراج شده از اندازه گیری میدانی مطابقت دارد ( شکل 7 ). درجه همپوشانی مساحت واحد شیب و منطقه زمین در جدول 6 نشان داده شده است . همانطور که در جدول 6 نشان داده شده است ، محدوده درجه همپوشانی i61.11٪ – 93.75٪ است. این نشان می‌دهد که واحدهای شیب می‌توانند تراس‌ها و مناطق لغزش را با تغییرات ناگهانی در شیب در داخل زمین لغزش نشان دهند و بنابراین، معنای ژئومورفولوژیکی واضحی را نشان می‌دهند.
در مقابل، روش مرسوم، که مبتنی بر تجزیه و تحلیل فرآیند هیدرولوژیکی سطحی است، قادر به شناسایی تغییرات در شیب خارج از جهت جریان آب نبود. در نتیجه، روش استخراج مرسوم نتایج حاوی یک سری از چند ضلعی های باریک و بلند را تولید کرد ( شکل 13 b,d). بنابراین، چنین واحدهای شیب شواهدی از تراس های لغزش یا سایر مناطق حاوی تغییرات ناگهانی در شیب ارائه نمی کنند، در نتیجه نمی توانند ویژگی های ژئومورفولوژیکی دقیق شیب را استخراج کنند.

6. بحث

6.1. معنی ژئومورفولوژیکی واحدهای شیب استخراج شده توسط MIA-HSU

روش MIA-HSU واحدهای شیب را از منظر همگنی زمین تعریف می کند و بنابراین مناطقی را با شیب شیب و جنبه همگن تعریف می کند. بنابراین، تعاریف مختلف واحدهای شیب منجر به استفاده از دو روش با استفاده از تکنیک‌های مختلف برای استخراج ویژگی‌های ژئومورفولوژیکی یک شیب می‌شود. روش مرسوم واحدهای شیب را بر اساس هیدرولوژی تعریف می کند، منطقه ای که توسط زهکشی و خطوط تقسیم محدود می شود. بنابراین از DEM معمولی و معکوس به ترتیب برای استخراج خطوط زهکشی و جداسازی استفاده می شود. خطوط زهکشی و تقسیم زمین لغزش جیجینگ در شکل 14 نشان داده شده است.الف، ب. خطوط زهکشی و تقسیم تنها تأثیرات شرایط هیدرولوژیکی بر تشکیل زمین لغزش را در نظر می گیرد و به ویژگی های تسکین زمین در شیب مشرف است. منطقه محدود شده توسط زهکشی و خطوط تقسیم می تواند یک شیب یا چند شیب باشد.
روش MIA-HSU از فناوری مورفولوژیکی برای استخراج اسکلت مورفولوژیکی دره‌ها و پشته‌ها استفاده می‌کند، همانطور که در شکل 15 a نشان داده شده است، و اسکلت مورفولوژیکی می‌تواند به طور دقیق نقش برجسته زمین را در زمین لغزش جیجینگ منعکس کند. همانطور که در شکل 15 ب نشان داده شده است، شبکه اسکلت مورفولوژیکی بسته که در آن هر منطقه کوچک دارای ویژگی های زمین همگن است. بنابراین، واحدهای شیب استخراج شده با استفاده از روش MIA-HSU در مقایسه با واحدهای استخراج شده با روش مرسوم، معنای ژئومورفولوژیکی واضح‌تری دارند. اساساً این اختلاف به تعاریف مختلف واحدهای شیب بین این دو روش مربوط می شود.

6.2. پتانسیل و محدودیت ها برای کاربرد در مقیاس منطقه ای MIA-HSU

در روش MIA-HSU، بررسی میدانی و اندازه گیری زمین لغزش های واقعی برای کالیبره کردن نتیجه واحد شیب استفاده می شود. نتایج ترسیم واحد شیب به طور مکرر با ویژگی‌های ژئومورفولوژیکی واقعی مقایسه شد تا ارزیابی شود که آیا واحد شیب می‌تواند به دقت ویژگی‌های ژئومورفولوژیکی زمین لغزش‌های واقعی را منعکس کند یا خیر. پس از مقایسه‌های چندگانه، نتیجه واحد شیب استخراج‌شده به دقت ویژگی‌های ژئومورفولوژیکی واقعی را منعکس می‌کند در حالی که نیاز برای همگنی شیب را برآورده می‌کند. به منظور ارزیابی خطر زمین لغزش و پیش‌بینی با استفاده از واحد شیب، بررسی دقیق زمین‌شناسی نیز برای دستیابی به اطلاعات لایه‌شناسی و سنگ‌شناسی در واحد شیب ضروری است تا مدل زمین‌شناسی و مشخصات محاسباتی هر واحد شیب تولید شود [ 10 ،13 ، 37 ]. سپس می توان از روش تحلیل مناسب (آمار یا روش مبتنی بر فیزیکی) برای تحلیل پایداری هر واحد شیب استفاده کرد. به این ترتیب، واحد شیب را می توان برای ارزیابی ریسک و پیش بینی زمین لغزش های منطقه ای اعمال کرد.
با این حال، روش MIA-HSU ممکن است همچنان در کاربردهای مقیاس منطقه ای مشمول محدودیت هایی باشد:
1.
نتایج استخراج واحد شیب تحت‌تاثیر وضوح DEM قرار می‌گیرد
تمام روش های استخراج واحد شیب موجود از DEM به عنوان داده ورودی استفاده می کنند که وضوح آن بر نتایج استخراج تأثیر می گذارد. اگر تمام پارامترهای ورودی دیگر در روش MIA-HSU ثابت شوند، هرچه وضوح DEM بالاتر باشد، تعداد واحدهای شیب استخراج‌شده بیشتر است و مرز واحد شیب بهتر می‌تواند با ویژگی‌های زمین لغزش‌های واقعی مطابقت داشته باشد. در مقابل، هرچه رزولوشن DEM کمتر باشد، تعداد واحدهای شیب استخراج‌شده کمتر است و نتایج استخراج خشن‌تر به‌دست می‌آید. بنابراین، استفاده از این روش در مناطقی که داده های DEM با وضوح بالا در دسترس نیستند، ایده آل نیست.
2.
نتایج استخراج واحد شیب تحت تأثیر آستانه های تعیین شده مصنوعی قرار می گیرد
در روش MIA-HSU، برخی از آستانه ها توسط کاربر بر اساس تجربه (به عنوان مثال، حداکثر و حداقل آستانه سطح واحد شیب) به عنوان شرایط کنترل برای نتایج استخراج تعیین می شود. هرچه حداکثر آستانه مساحت تعیین شده توسط کاربر کوچکتر باشد، تعداد واحدهای شیب به دست آمده بیشتر است. این تنظیمات آستانه تعریف شده توسط کاربر تا حدی ذهنی هستند، که می تواند بر تکرارپذیری نتایج استخراج شده تأثیر منفی بگذارد.
3.
یک روش ساده و آسان برای بهینه سازی نتایج استخراج وجود ندارد
روش MIA-HSU به بررسی های میدانی ویژگی های ژئومورفولوژیکی زمین لغزش ها برای بهینه سازی نتایج استخراج بستگی دارد. به عبارت دیگر، ویژگی‌های ژئومورفولوژیکی زمین لغزش‌های واقعی در میدان اندازه‌گیری می‌شوند، سپس آستانه‌های تعریف‌شده توسط کاربر (به عنوان مثال، آستانه حداکثر و حداقل سطح) به طور مداوم برای به دست آوردن نتایج مختلف ترسیم واحد شیب تنظیم می‌شوند. این نتایج به طور مکرر با ویژگی‌های واقعی زمین مقایسه می‌شوند تا اطمینان حاصل شود که واحدهای شیب به طور دقیق ویژگی‌های ژئومورفولوژیکی را منعکس می‌کنند. این آشکارا مستلزم کار میدانی و محاسبات مکرر آزمایشگاهی، همراه با سرمایه گذاری زمان و تلاش است. مطالعات بیشتری برای شناسایی ابزار کارآمدتر برای بهینه‌سازی استخراج واحد شیب مورد نیاز است.

7. نتیجه گیری

ویژگی های فیزیکی یک واحد شیب باید به طور دقیق ویژگی های ژئومورفولوژیکی زمین لغزش های واقعی را منعکس کند. این امر برای اطمینان از اینکه نتایج تجزیه و تحلیل پایداری زمین لغزش بعدی معنای فیزیکی عملی دارد و اینکه مکان لغزش های قریب الوقوع را می توان به طور دقیق بر اساس پیش بینی های واحدهای شیب شناسایی کرد بسیار مهم است. با این حال، با توجه به تعاریف مختلف از واحد شیب، روش استخراج متنوع است. توانایی واحدهای شیب برای انعکاس ویژگی‌های ژئومورفولوژیکی زمین لغزش‌ها هنگامی که آنها با روش‌های مختلف استخراج می‌شوند نامشخص است. در تحقیق حاضر مقایسه‌ای بین واحدهای شیب استخراج‌شده به روش مرسوم و واحدهای استخراج‌شده به روش MIA-HSU انجام شده است. با هدف ارزیابی اینکه آیا آنها به طور دقیق ویژگی های ژئومورفولوژیکی زمین لغزش های کم عمق و عمیق را منعکس می کنند یا خیر. داده ها با استفاده از LiDAR مبتنی بر زمین و اندازه گیری های میدانی تراس های زمین لغزش جمع آوری شد. از داده ها و مقایسه ها می توان به نتایج زیر دست یافت:
  • نتایج استخراج از ناحیه زمین لغزش کم عمق نشان می‌دهد که لغزش‌های کم‌عمق در مقیاس کوچک متعدد در داخل واحدهای شیب استخراج‌شده با هر دو روش مرسوم و MIA-HSU محصور شده‌اند. انحراف استاندارد شیب با استفاده از روش معمولی در محدوده 3.5-14.5 درجه است، در حالی که انحراف استاندارد شیب با استفاده از MIA-HSU در محدوده 4.5-8.5 درجه است. این نتایج نشان می‌دهد که تغییرات متمایز در شیب شیب در واحدهای شیب هنگام استخراج با استفاده از روش مرسوم مشاهده شد. این روش مرسوم نتوانست فرض اساسی همگنی را به عنوان پیش‌فرض برای مدل فیزیکی برآورده کند. در مقابل، واحدهای شیب استخراج شده با روش MIA-HSU نه تنها ویژگی های ژئومورفولوژیکی زمین لغزش های کم عمق را منعکس می کنند، بلکه شیب شیب نسبتاً همگنی را در هر واحد نشان می دهند.
  • نتایج استخراج از ناحیه لغزش عمیق نشان می دهد که واحدهای شیب استخراج شده با روش معمولی نمی توانند تراس زمین لغزش و مناطق زمین را استخراج و شناسایی کنند، در حالی که مرزهای واحد شیب با تغییرات ژئومورفولوژیکی زمین لغزش مطابقت نداشتند. در مقابل، واحدهای شیب استخراج شده با استفاده از MIA-HSU می توانند تراس زمین لغزش و مناطق زمین را با دقت بیشتری استخراج کنند. محدوده درجه همپوشانی بین واحد شیب و تراس زمین لغزش 63.15٪ – 86.67٪ است، در حالی که محدوده درجه همپوشانی واحد شیب و منطقه زمین 61.11٪ – 93.75٪ است. بنابراین، واحدهای شیب استخراج شده با استفاده از MIA-HSU معنای ژئومورفولوژیکی واضح تری دارند.
به طور کلی، نشان داده شده است که واحدهای شیب استخراج شده با روش MIA-HSU نه تنها نیاز اساسی مدل فیزیکی برای همگنی در واحدهای پیش‌بینی را برآورده می‌کنند، بلکه به طور دقیق ویژگی‌های ژئومورفولوژیکی زمین لغزش‌های کم عمق و عمیق را منعکس می‌کنند. علاوه بر این، روش استخراج خودکار روش MIA-HSU راحت‌تر از روش معمولی است و خروجی خودکار داده‌های شطرنجی واحدهای شیب پس از تجزیه و تحلیل داده‌های شطرنجی DEM امکان‌پذیر است. بنابراین، روش MIA-HSU یک ابزار امیدوارکننده برای استخراج واحد شیب در مقیاس منطقه‌ای در ارزیابی و پیش‌بینی زمین لغزش است.

منابع

  1. Carrara، A. شبکه های زهکشی و تقسیم برگرفته از مدل های زمین دیجیتال با کیفیت بالا. در تحلیل کمی منابع معدنی و انرژی ; Springer: Dordrecht، هلند، 1988; صص 581-597. [ Google Scholar ]
  2. کارارا، ا. Guzzetti, F. سیستم های اطلاعات جغرافیایی در ارزیابی مخاطرات طبیعی. Adv. نات. تکنولوژی خطرات 1995 ، 4 ، 45-59. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  3. Giles، PT; فرانکلین، SE یک رویکرد خودکار برای طبقه بندی واحدهای شیب با استفاده از داده های دیجیتال. ژئومورفولوژی 1998 ، 21 ، 251-264. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  4. آکاگوندوز، ای. ارنر، ا. اولوسوی، آی. Duzgun، HSB Delination of Slope Units بر اساس مقیاس و وضوح استخراج انحنای سه بعدی ثابت. In Proceedings of the Geoscience and Remote Sensing Symposium، 2008، IGARSS 2008، IEEE International 2008، بوستون، MA، ایالات متحده آمریکا، 7-11 ژوئیه 2008; جلد 3، ص III-581–III-584. [ Google Scholar ]
  5. وانگ، ک. ژانگ، اس. دلگادوتلز، آر. Wei, F. یک روش جدید استخراج واحد شیب برای تجزیه و تحلیل منطقه‌ای زمین لغزش بر اساس تجزیه و تحلیل تصویر مورفولوژیکی. گاو نر مهندس جئول محیط زیست 2019 ، 78 ، 4139–4151. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  6. آلویولی، م. مارکسینی، آی. فیوروچی، اف. آردیزون، اف. روسی، ام. رایشنباخ، پ. Guzzetti، F. ترسیم خودکار واحدهای شیب ژئومورفولوژیکی. در مجموعه مقالات کنفرانس مجمع عمومی EGU، وین، اتریش، 27 آوریل تا 2 مه 2014. جلد 16. [ Google Scholar ]
  7. آلویولی، م. مارکسینی، آی. رایشنباخ، پ. روسی، ام. آردیزون، اف. فیوروچی، اف. Guzzetti، F. ترسیم خودکار واحدهای شیب ژئومورفولوژیکی با r. slopeunits v1. 0 و بهینه سازی آنها برای مدل سازی حساسیت زمین لغزش. Geosci. مدل Dev. 2016 ، 9 ، 3975. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ نسخه سبز ]
  8. یان، جی. لیانگ، اس. ژائو، اچ. رویکردی برای بهبود بخش واحد شیب با استفاده از تکنیک GIS. علمی Geogr. گناه 2017 ، 37 ، 1764-1770. (به زبان چینی) [ Google Scholar ]
  9. چنگ، ال. ژو، ب. الگوریتم استخراج واحد شیب بر اساس حوضه آبخیز بافت. جی. کامپیوتر. Appl. 2019 ، 6 ، 1810-1815. (به زبان چینی) [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  10. Xie، مگاوات؛ ژو، جی. Esaki، T. سیستم ارزیابی خطر زمین لغزش سه بعدی مبتنی بر اجزای GIS: 3DSlopeGIS. چانه. Geogr. علمی 2003 ، 13 ، 66. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  11. تورل، ام. فراست، JD تعیین پروفیل های شیب از مدل های رقومی ارتفاع برای تجزیه و تحلیل خطر زمین لغزش. صبح. Soc. مدنی. مهندس 2011 ، 829-836. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  12. جیا، ن. میتانی، ی. زی، ام. جمال الدین، اول. ارزیابی خطر زمین لغزش کم عمق با استفاده از یک مدل قطعی سه بعدی در یک منطقه کوهستانی. محاسبه کنید. ژئوتک. 2012 ، 45 ، 1-10. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  13. جیا، ن. میتانی، ی. زی، ام. تانگ، جی. تحلیل پایداری شیب مصنوعی سه بعدی در مقیاس بزرگ یانگ، Z. GIS با استفاده از روش تقسیم واحد شیب جدید. نات. خطرات 2015 ، 76 ، 873-890. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  14. ژو، اس. نیش، ال. لیو، بی. تجزیه و تحلیل توزیع مبتنی بر واحد شیب زمین لغزش‌های ناشی از زلزله Ms 7.0 لوشان در 20 آوریل 2013. عرب جی. ژئوشی. 2015 ، 8 ، 7855-7868. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  15. ژوانگ، جی. پنگ، جی. خو، ی. خو، Q. زو، ایکس. لی، دبلیو. ارزیابی و نقشه‌برداری از پایداری شیب بر اساس واحدهای شیب: مطالعه موردی در Yan’an، چین. J. Earth Syst. علمی 2016 ، 125 ، 1439-1450. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  16. شلوگل، آر. مارکسینی، آی. آلویولی، م. رایشنباخ، پ. روسی، ام. Malet، JP بهینه‌سازی پهنه‌بندی حساسیت زمین لغزش: اثرات تفکیک فضایی DEM و ترسیم واحد شیب بر مدل‌های رگرسیون لجستیک. ژئومورفولوژی 2018 ، 301 ، 10-20. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  17. Terlien، MT تعیین آستانه های آماری و قطعی هیدرولوژیکی زمین لغزش. محیط زیست جئول 1998 ، 35 ، 124-130. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  18. Van Asch، TW; بوما، ج. ون بیک، LPH دیدگاهی در مورد برخی از سیستم های محرک هیدرولوژیکی در زمین لغزش ها. ژئومورفولوژی 1999 ، 30 ، 25-32. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  19. دلموناکو، جی. مارگوتینی، سی. مارتینی، جی. پائولینی، اس. Spizzichino، D. ارزیابی خطر زمین لغزش های کم عمق در مقیاس بزرگ منطقه پناهگاه تاریخی اینکا (پرو). در مجموعه مقالات کنفرانس مجمع عمومی EGU، وین، اتریش، 19-24 آوریل 2009; جلد 11، ص. 8076. [ Google Scholar ]
  20. Giannecchini، R. رابطه بین بارندگی و لغزش های کم عمق در جنوب آلپ آپوان (ایتالیا). نات. سیستم خطرات زمین. علمی 2006 ، 6 ، 357-364. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  21. میسینا، سی. Scarabelli، S. تجزیه و تحلیل مقایسه ای مدل های پایداری زمین برای پیش بینی زمین لغزش های کم عمق در خاک های کولوویال. ژئومورفولوژی 2007 ، 87 ، 207-223. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  22. کوهن، دی. لمان، پی. یا D. مدل دسته فیبر برای مدل‌سازی چند مقیاسی تحریک هیدرومکانیکی زمین لغزش‌های کم عمق. منبع آب Res. 2009 , 45 . [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ نسخه سبز ]
  23. ژانگ، اس جی. Xu، CX; وی، FQ; هو، KH; خو، اچ. ژائو، ال کیو؛ Zhang، GP یک مدل مبتنی بر فیزیک برای استخراج آستانه شدت بارندگی – مدت زمان برای جریان زباله. ژئومورفولوژی 2020 ، 351 ، 106930. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  24. لو، جی. ژو، تی. دو، پ. Xu، Z. تغییرات فضایی-زمانی مناسب بودن طبیعی محیط سکونت انسانی در منطقه مخزن سه دره – مطالعه موردی در شهرستان Fengjie، چین. جلو. علوم زمین 2019 ، 13 ، 1-17. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  25. وانگ، ک. ژانگ، اس جی. وی، FQ تعیین پارامترهای مکانیکی ژئوتکنیکی تکنیک درونیابی فضایی مبتنی بر واحد پیش‌بینی. جی. نات. بلایا 2019 ، 28 ، 207-219. (به زبان چینی) [ Google Scholar ]
  26. زمین لغزش های Cronin، VS Compound: ماهیت و پتانسیل خطر زمین لغزش های ثانویه در زمین لغزش های میزبان. جئول Soc. صبح. مهندس کشیش جئول 1992 ، 9 ، 1-9. [ Google Scholar ]
  27. کاسادی، م. دیتریش، ما؛ Miller, NL اندازه زمین لغزش کم عمق را کنترل می کند. در مجموعه مقالات سومین کنفرانس بین المللی کاهش خطرات جریان زباله: مکانیک، پیش بینی و ارزیابی، داووس، سوئیس، 10-12 سپتامبر 2003. صص 91-101. [ Google Scholar ]
  28. پاگانو، ال. پیکارلی، ال. ریانا، جی. Urciuoli، G. یک روش عددی ساده برای پیش‌بینی به موقع زمین لغزش‌های ناشی از بارش در خاک‌های آذرآواری غیراشباع. زمین لغزش 2010 ، 7 ، 273-289. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  29. یاوری رامشه، س. عطایی آشتیانی، ب. مدل‌سازی عددی امواج سونامی ناشی از زمین لغزش زیر هوایی و زیردریایی – پیشرفت‌های اخیر و چالش‌های آینده. زمین لغزش 2016 ، 13 ، 1325–1368. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  30. گوزتی، اف. کارارا، ا. کاردینالی، م. رایچنباخ، ص. ارزیابی خطر زمین لغزش: مروری بر تکنیک‌های فعلی و کاربرد آنها در یک مطالعه چند مقیاسی، ایتالیا مرکزی. ژئومورفولوژی 1999 ، 31 ، 181-216. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  31. جابویدوف، م. اوپیکوفر، تی. آبلان، ا. مارک هانری، دی. لویه، ا. متزگر، آر. Pedrazzini، A. استفاده از LIDAR در تحقیقات زمین لغزش: یک بررسی. نات. خطرات 2012 ، 61 ، 5-28. [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ نسخه سبز ]
  32. چن، دبلیو. لی، ایکس. وانگ، ی. چن، جی. لیو، اس. تشخیص زمین لغزش جنگلی با استفاده از داده های لیدار و الگوریتم جنگل تصادفی: مطالعه موردی سه دره، چین. سنسور از راه دور محیط. 2014 ، 152 ، 291-301. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  33. فرناندز، تی. پرز، جی.ال. کولومو، سی. کاردنال، جی. دلگادو، جی. Palenzuela، JA; ایریگارای، سی. Chacón، J. ارزیابی تکامل یک زمین لغزش با استفاده از فتوگرامتری دیجیتال و تکنیک‌های LiDAR در منطقه Alpujarras (گرانادا، جنوب شرقی اسپانیا). Geosciences 2017 , 7 , 32. [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ Green Version ]
  34. پیراسته، س. بررسی زمین لغزش‌ها از دیدگاه ژئوانفورماتیک: کیفیت، چالش‌ها و توصیه‌ها. Geomat. نات. خطر خطرات 2017 ، 8 ، 448-465. [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ نسخه سبز ]
  35. ژائو، سی. Lu, Z. سنجش از دور زمین لغزش – بررسی. Remote Sens. 2018 , 10 , 279. [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ نسخه سبز ]
  36. اوزدوغان، ام وی. Deliormanli، AH شناسایی و شناسایی زمین لغزش با استفاده از اسکن لیزری سه بعدی زمینی (لیدار). Acta Geodyn. ژئومتر. 2019 ، 16 ، 379–392. [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ نسخه سبز ]
  37. گو، تی. وانگ، جی. فو، ایکس. Liu، Y. GIS و تعادل حد در ارزیابی پایداری شیب منطقه‌ای و نقشه‌برداری حساسیت زمین لغزش. گاو نر مهندس جئول محیط زیست 2015 ، 74 ، 1105-1115. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Ijgi 09 00274 g001 550
شکل 1. موقعیت جغرافیایی و DEM منطقه خندق جیانگجیا و شهرستان Fengjie، جنوب غربی چین. ( الف ) موقعیت جغرافیایی منطقه خندق جیانگجیا و شهرستان Fengjie. ( ب ) DEM منطقه خندق جیانگجیا. و ( ج ) DEM شهرستان Fengjie.
Ijgi 09 00274 g002 550
شکل 2. نمودارهای شماتیک الگوریتم اسکلت مورفولوژیکی که ( الف ) موقعیت های مختلف حداکثر اندازه دیسک و ( ب ) کل اسکلت را نشان می دهد که با خطوط چین نشان داده شده است.
Ijgi 09 00274 g003 550
شکل 3. اسکلت های مورفولوژیکی پشته و دره که ( الف ) تصویر دوتایی با دره ها به رنگ سفید نشان داده شده است، ( ب ) تصویر دوتایی با برآمدگی ها به رنگ سفید، ( ج ) اسکلت مورفولوژیکی دره ها بر روی نقش برجسته سایه دار، ( د ) اسکلت مورفولوژیکی پشته ها روی آن نقش برجسته سایه دار، ( ه ) شبکه اسکلت مورفولوژیکی بسته که در آن هر ناحیه کوچک دارای ویژگی های ژئومورفولوژیکی همگن است و ( f ) واحد شیب استخراج شده با روش MIA-HSU.
Ijgi 09 00274 g004 550
شکل 4. نمودار شماتیک تعریف واحد شیب از روش معمولی (DEM معکوس = DEM چرخش 180 درجه در امتداد صفحه افقی AA’). بنابراین، مقادیر بالای DEM به مقادیر کم، و مقادیر پایین DEM به مقادیر بالا، و خط زهکشی اصلی به یک خط برآمدگی تبدیل می‌شوند. “a” نشان دهنده یک حوضه فرعی است که از داده های DEM به دست می آید و “b” و “c” حوضه های به دست آمده توسط DEM معکوس هستند.
Ijgi 09 00274 g005 550
شکل 5. بررسی زمینی LiDAR در منطقه خندق جیانگجیا که ( الف ) ایستگاه پایه DGPS ( ب ) اسکنر لیزری RIEGL Z-6200 را نشان می دهد.
Ijgi 09 00274 g006 550
شکل 6. جمع‌آوری و پردازش داده‌های ابر نقطه‌ای در منطقه خندق جیانگجیا که ( الف ) نقاط جمع‌آوری داده‌ها با فیلدهای خطا و ( ب ) داده‌های ابر نقطه‌ای به‌دست‌آمده از اسکن، با تراکم نقاط نشان‌داده‌شده را نشان می‌دهد.
Ijgi 09 00274 g007 550
شکل 7. استخراج ویژگی توپوگرافی برای لغزش های کم عمق در منطقه خندق جیانگجیا که نتایج ( الف ) روش MIA-HSU و ( ب ) روش مرسوم را نشان می دهد.
Ijgi 09 00274 g008 550
شکل 8. انحراف معیار شیب واحد شیب. ( الف ) روش MIA-HSU و ( ب ) روش مرسوم.
Ijgi 09 00274 g009 550
شکل 9. عکس‌های لغزش Xinpu که ( الف ) نمای جلو، ( ب ) تراس لغزش Daping (T 1 )، ( ج ) تراس لغزش Shangertai (T 2 ) و ( d ) تراس لغزش Xiaertai (T 3 ) را نشان می‌دهد.
Ijgi 09 00274 g010 550
شکل 10. ویژگی های ژئومورفولوژیکی زمین لغزش Xinpu که ( الف ) نمای جلو و ( ب ) نمای جانبی را نشان می دهد (نقاط اندازه گیری با ستاره های قرمز مشخص شده اند).
Ijgi 09 00274 g011 550
شکل 11. ویژگی های ژئومورفولوژیکی زمین لغزش جیجینگ که ( الف ) نمای جلو و ( ب ) نمای جانبی را نشان می دهد (نقاط اندازه گیری با ستاره های قرمز مشخص شده اند).
Ijgi 09 00274 g012 550
شکل 12. ویژگی های ژئومورفولوژیکی زمین لغزش Xinpu بر اساس استخراج واحد شیب: ( الف ) نمای جلو و ( ب ) نمای جانبی واحدهای شیب از روش MIA-HSU. ( ج ) نمای جلو و ( د ) نمای جانبی واحدهای شیب از روش مرسوم. توجه داشته باشید که سه تراس زمین لغزش نشان داده شده در شکل 6 (T 1 ، T 2 و T 3 ) با استفاده از روش MIA-HSU استخراج شده اند که این مورد برای روش مرسوم نیست.
Ijgi 09 00274 g013 550
شکل 13. نتایج استخراج مشخصه زمین از زمین لغزش جیجینگ: ( الف ) نمای جلو و ( ب ) نمای جانبی واحدهای شیب از روش MIA-HSU. ( ج ) نمای جلو و ( د ) نمای جانبی واحدهای شیب از روش مرسوم (اعداد یک تا هفت در واحدهای شیب حاصل از استخراج MIA-HSU با اعداد یک تا هفت استخراج شده از اندازه‌گیری میدانی در شکل 10 مطابقت دارد ).
Ijgi 09 00274 g014 550
شکل 14. فرآیند استخراج واحد شیب روش متداول زمین لغزش جیجینگ: ( الف ) خطوط تقسیم استخراج شده از DEM معمولی و ( ب ) خطوط زهکشی استخراج شده از DEM معکوس.
Ijgi 09 00274 g015 550
شکل 15. فرآیند استخراج واحد شیب روش MIA-HSU زمین لغزش جیجینگ: ( الف ) اسکلت مورفولوژیکی دره ها و پشته ها بر روی نقش برجسته سایه دار و ( ب ) شبکه اسکلت مورفولوژیکی بسته که در آن هر منطقه کوچک دارای ویژگی های ژئومورفولوژیکی همگن است.

مقالات داخلی و بین المللی

مطالب مرتبط ...

بدون دیدگاه

دیدگاهتان را بنویسید