滑坡遥感智能解译理论与方法研究
滑坡是斜坡地质灾害的一种，具有突发性强、分布范围广泛、危害性大、难以进行准确的预测预报等特点，对人类生命财产的安全构成了极大的威胁。目前，区域范围的滑坡风险评价及减灾是滑坡领域所开展的重要研究内容之一，遥感技术在其中起着非常重要的作用，主要用于滑坡调查、编目及制图等方面。
目前的滑坡遥感应用中，主要是通过遥感影像目视解译的方法来获取区域范围的滑坡信息。该方法效率低，主观性强，对判读者的滑坡知识和经验有较高要求，且容易造成滑坡遗漏现象，大大影响了遥感技术应用的效果。因此对如何充分利用遥感数据，并借助于遥感智能解译技术对区域范围内的滑坡识别、滑坡信息快速获取问题进行研究，无论是对遥感技术的应用理论发展还是对滑坡灾害的防治，均具有重要的理论意义和实用价值。
滑坡遥感智能解译指用计算机系统模拟地学专家对遥感影像的综合地学解译和决策分析的过程，对遥感影像中包含的滑坡进行识别、描述、解释和分类。滑坡遥感智能解译技术目前存在不少理论和实用问题，还未发展到实用化的水平，因此，十分有必要开展滑坡遥感智能解译理论与应用的研究，本文正是以此为选题，开展相关理论和方法研究。通过研究，本文取得了以下成果和创新点：
1.论文对滑坡遥感智能解译问题的基本内容框架进行了研究，提出针对滑坡智能解译问题，应从解译知识库基本结构、解译指标体系、解译指标量化方法、智能解译方法以及解译结果精度分析等方面展开分析研究，以此确立了滑坡智能解译问题的若干基本研究方向，将前人关于滑坡智能解译的研究工作进一步系统化、体系化。
2.以滑坡现象的影像特征和滑坡遥感目视解译知识为基础，论文研究了滑坡智能解译知识库的结构，提出滑坡智能解译知识库应包括对滑坡后壁、滑坡体等滑坡要素进行解译的知识内容，并且每种滑坡要素的解译知识由地物的光谱特征、空间特征、专题属性特征、DEM以及综合性解译经验等方面构成。实现了滑坡目视解译知识表示的条理化，并为进一步在计算机环境下的滑坡解译知识表示提供了理论指导。
3.结合目前遥感影像数字分析技术的发展现状，论文研究了滑坡遥感智能解译的指标体系及相关指标的量化方法，建立了基于像素的指标体系和面向对象的指标体系，提出了在滑坡解译中利用影像地统计纹理指标、利用基于影像对象的一系列指标对影像上滑坡空间形态和空间关系进行量化表示的方法。所建立指标体系增强了滑坡解译知识表示的系统性、客观性和可操作性，所提出的空间特征表示指标及其量化方法可改善滑坡智能解译中对地物空间特征利用非常有限的问题。
4.对于主观性极强的滑坡解译综合经验指标，论文提出利用工程地质领域里的斜坡稳定性分析相关理论和方法来实现量化表达，重点对基于极限平衡理论的区域稳定性分析方法进行了研究，并针对其中区域范围内土体参数获取问题提出了利用遥感数据间接解决的方法。通过滑坡易发性评价的途径实现综合经验指标的量化，对解决滑坡解译过程中对地学专家主观经验依赖较强的问题提供了一种全新的思路。
5.论文对滑坡遥感智能解译的方法进行了研究，将基于像素多种特征的滑坡解译方法、面向对象的滑坡解译方法与滑坡遥感目视解译的方法通过应用实例进行了对比分析，认为对于区域范围内的滑坡遥感解译，面向对象的滑坡解译方法在滑坡解译知识表达、实现知识驱动下的分析推理及解译结果表示形式等方面均优于基于像素的解译方法，但该方法在实践中尚存在一些问题仍需进一步深入研究。
滑坡遥感智能解译研究的最终目标是全自动化的滑坡遥感解译，完全实现该目标任重而道远，论文所做工作及所取得成果为该领域进一步的研究探明了方向。
滑坡灾害;遥感技术;智能解译;影像数字分析;知识库
长安大学
博士
大地测量学与测量工程
张勤
2011
中文
TP79;P642.22
168
2012-11-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）