其中,TM4、TM3分别为Landsat5 TM遥感影像数据的近红外波段和红光波段。文献综述
以DEM数据为基础提取研究区的地形因子。通过ArcGIS数据处理、几何纠正/配准、矢量化、空间分析和裁切操作,提取出研究区域的高程、等高线、坡度、地表曲率和地表粗糙度等地形因子,并利用ArcToolBox工具箱中的工具(Reclassify)对这些因子进行重分类。其中,地表粗糙度(Surface Roughness)指区域内地表单元曲面面积与投影面积之比,以坡度数据为基础,利用栅格计算器计算得到,公式为:
根据已有的庐山地质剖面图,在ArcGIS软件中将庐山北山公路沿线的地层岩性分布情况数字化,得到研究区的地层岩性分布图。
3.2 GIS滑坡空间数据库的建立
通过对庐山北山公路滑坡已有的图件、报告、文献等资料进行搜集和整理,对研究区域内所有的资料进行了数字化和相关录入工作,结合经预处理后的数据,建立了滑坡因子空间数据库。分别为:
滑坡空间分布数据库:对滑坡分布资料整理、数字化后得到滑坡分布图,并录入滑坡发生点的坡度、地表粗糙度等属性数据,将滑坡空间分布数据和属性数据入库。
地形因子数据库:分别从QuickBird和TM遥感影像提取出的道路线和NDVI指数,从DEM派生出的等高线、坡度、地表曲率、地表粗糙度等因子。
地层岩性数据库:数字化后的庐山地层岩性分布图。
4 滑坡影响因子分析
在RS和GIS技术支持下,结合波段计算、决策树分析、空间分析等工具对研究区域的滑坡影响因子数据进行分析处理,筛选出在各影响因子中研究区滑坡发生频率较高的范围。利用Origin软件计算出各影响因子间的相关系数,进一步分析两两影响因子之间的相关性对研究区滑坡危险性的影响,对滑坡危险性评价具有一定的指导意义。
4. 1 植被覆盖度
庐山地区植被覆盖率达77%,植被资源较为丰富,但也不乏岩石裸露地区。为了研究植被覆盖度对滑坡危险性的影响,首先进行了研究区NDVI值的分析与计算。NDVI值限定在[-1,1]区间,NDVI值小于0,表示地面覆盖为云、水、雪等;NDVI值等于0,表示地面为岩石或裸土,地表裸露;NDVI值大于0,表示研究区有植被覆盖,值越大表示植被覆盖度越高。在ENVI平台下,利用决策树分类方法将NDVI分为7类,分类区间为<0,0~0.1,0.1~0.2,0.2~0.3,0.3~0.4,0.4~0.5,>0.5。将研究区滑坡点分布图层与提取出的NDVI图层叠加,得到植被覆盖度与滑坡分布关系图(图3),图中3个滑坡点分别为距离庐山北山公路起点15.36km,17.7km,18km处。从图中可以看出,庐山北山公路沿线6处已发生滑坡的区域的NDVI值基本都在0.1~0.2范围内,滑坡发生区域植被覆盖度较低,这与表1的统计结果相符合。分析结果表明,庐山北山公路沿线滑坡多发生在NDVI值0.1~0.2范围内,在强降雨的作用下,植被裸露的地表易受降雨的冲刷发生滑坡。
庐山北山公路滑坡点位置与NDVI(局部)
4.2 高差来,自|优;尔`论^文/网www.youerw.com
调查资料表明:研究区的降雨主要集中在6~9月份,且滑坡多发生在暴雨集中的汛期。庐山北山公路高差超过1000m,区域内整体地势南高北低。在ArcGIS平台下,利用SRTM数据提取得到研究区内高程范围是24~1288m,结合空间分析工具计算出研究区30米分辨率下的高差数据,利用表面分析工具将高差数据分为5类,0~20m,20~40m,40~60m,60~80m,80~100m。将研究区滑坡点分布图层与计算得到的高差数据图层叠加,得到高差和滑坡分布关系图(图4),距离庐山北山公路起点7.5km,17.7km处的滑坡分布在40~60m的高差范围内;距起点15.36km,22km,23km处滑坡分布在高差60~80m范围内;距起点18km处滑坡分布在高差80~100m范围内。综合以上分析,可以得出研究区已发生滑坡高差范围在40~60m范围内,研究区高差范围对滑坡发生危险性有一定影响。