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基于DEM的洞庭湖盆地非均匀沉降研究

作　者: 徐斌
导　师: 李德平
学　校: 湖南师范大学
专　业: 自然地理学
关键词: 洞庭湖盆地 非均匀沉降 数字高程模型 地理信息系统
分类号: P642.26
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


湖泊是人类赖以生存的重要湿地之一,现代湖泊的演化趋势问题已成为当前地学界高度关注的热点问题之一。而在湖泊的演化研究中,湖泊的差异沉降研究已成为目前国际地学前沿之一。洞庭湖盆地存在着不可忽视的地面沉降现象,并在一定程度上阻碍着该地区的快速发展。因此洞庭湖盆地非均匀沉降与抬升研究是“两型”社会建设的需要,也是堤垸加固与洪道清淤工程设计实施,防洪抗灾与湖区生态恢复研究的需要。前人研究的资料整理分析指出,构造运动、泥沙淤积和人为作用是洞庭湖盆地非均匀沉降的因素。尽管关于洞庭湖盆地非均匀沉降研究已经取得丰硕成果,但是得出的沉降值为平均值,且未有公开的研究区具体沉降示意图,所以本研究是具有一定学术价值和现实意义。本文基于DEM所作洞庭湖盆地非均匀沉降研究的主要工作如下：(1)下载了免费的SRTM 3与ASTER GDEM数据,经过投影转换以及数据重采样,应用地理信息系统(GIS)进行空间运算,得到整个洞庭湖研究区域的沉降分布示意图,并对该方法进行了初步分析。(2)收集了洞庭湖地区50年代和80年代两个时期的1：5万地形图,经过目视解译,确定沉降明显的四个代表性区域,提取高程信息,应用地理信息系统软件生成数字高程模型并展开了相应的空间分析,得到各个时问段内洞庭湖盆地的地面沉降分布示意图,通过对各沉降速率图的分析得出了四个代表性区域的沉降变化。(3)对比分析证实,构造运动、泥沙淤积和人类活动这三个主要诱导因子对洞庭湖盆地不同区域影响强度不同,从而造成各影响区域的不同沉降势态。(4)鉴于采用常规水准测量等其他方法进行地面沉降监测费时费力,提出利用合成孔径雷达差分干涉测量技术(D-inSAR)对洞庭湖盆地地面非均匀沉降进行监测的设想,并简要分析了其可行性。

全文目录


摘要  3-5
ABSTRACT  5-10
1 绪论  10-21
  1.1 研究现状  10-15
    1.1.1 地面沉降危害  10-11
    1.1.2 地面沉降研究现状  11-14
    1.1.3 洞庭湖沉降研究现状  14-15
  1.2 数字高程模型  15-17
  1.3 研究方法与思路  17-18
  1.4 论文组织结构  18-19
  1.5 工作量表  19-21
2 洞庭湖概论  21-28
  2.1 地形地貌概况  22-23
  2.2 地质构造背景  23-25
  2.3 近现代洞庭湖的演化及开发简史  25-27
    2.3.1 历史时期的演变  26
    2.3.2 近代时期的演变  26-27
    2.3.3 现代时期的演变  27
  2.4 本章小结  27-28
3 基于航空遥感DEM提取研究区地面沉降信息  28-43
  3.1 数据概况  28-36
    3.1.1 SRTM  28-31
    3.1.2 ASTER GDEM  31-36
  3.2 数据处理  36-41
    3.2.1 栅格数据提取  37
    3.2.2 投影转换与重采样  37-39
    3.2.3 空间运算  39-40
    3.2.4 数据裁切  40-41
  3.3 结果分析  41-42
  3.4 本章小结  42-43
4 数字建模提取代表性研究区地面沉降信息  43-60
  4.1 资料收集及目视解译预处理  44-45
  4.2 数据处理  45-51
    4.2.1 预处理  45-47
    4.2.2 建立数字高程模型  47-51
    4.2.3 形变模型  51
  4.3 精度评定  51-54
    4.3.1 模型精度评价  51-52
    4.3.2 形变精度分析  52-54
  4.4 各区域形变模型处理结果  54-58
  4.5 本章小结  58-60
5 洞庭湖盆地沉降分析  60-66
  5.1 整个研究区沉降分析  60-61
  5.2 代表区域沉降分析  61-65
  5.3 本章小结  65-66
6 D-inSAR监测洞庭湖盆地地面沉降的应用扩展  66-75
  6.1 D-inSAR在地面形变监测中的应用现状  66-68
  6.2 利用D-inSAR进行洞庭湖盆地地面非均匀沉降研究的可行性分析  68-70
    6.2.1 可行性分析  68-69
    6.2.2 注意事项  69-70
  6.3 利用D-inSAR进行洞庭湖盆地地面非均匀沉降研究的技术路线  70-74
    6.3.1 基本步骤  70
    6.3.2 数据选取  70-72
    6.3.3 处理方法与流程  72-74
  6.4 本章小结  74-75
7 结论与展望  75-77
  7.1 结论  75-76
  7.2 展望  76-77
参考文献  77-81
致谢  81-82
附录  82-83

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中图分类: > 天文学、地球科学 > 地质学 > 水文地质学与工程地质学 > 工程地质学 > 动力地质及工程地质作用 > 地面沉降
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