[发明专利]冰湖终碛垄颗粒的分析方法

说明书

技术领域

本发明涉及冰湖终碛垄研究技术领域，尤其是涉及一种冰湖终碛垄颗粒的分析方法。 

背景技术

我国的冰湖主要分布在念青唐古拉山和喜马拉雅山地区，平均海拔在5000米以上，是中国冰湖发育最多、受冰湖溃决危害最严重的地区。冰湖的湖堤多为终碛垄。终碛垄为典型的二元结构，主要由碎石颗粒堆积，粒径从毫米至米级，颗粒结构疏松，渗透性较强，因此终碛垄的稳定程度往往直接决定冰湖溃决与否。 

颗粒分析是终碛垄稳定性研究的基础试验之一，能够定量描述终碛垄试样中各个粒组的含量，为终碛垄的工程分类和了解终碛垄的工程性质提供依据。由于构成终碛垄的粒径较大(可达到米级)，因此，难以通过现有的颗粒分析手段(如筛析法、密度计法)来获取其相应的粒度组成；此外，冰湖分布在高海拔、自然条件恶劣地区，使得常规地人工从终碛垄采集样本进行室内试验或者长期在外作业存在一定的困难。人工采集对于平均海拔5000米以上的冰湖终碛垄来说很艰难，因为冰湖终碛垄海拔太高，自然条件恶劣，地形复杂，机器无法到达，人工步行去取样需要克服缺氧、体力不支等各种困难。 

发明内容

本发明克服了现有技术中的缺点，提供了一种数据采集速度快、分析结果准确的冰湖终碛垄颗粒的分析方法。 

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种冰湖终碛垄颗粒的分析方法，包括以下步骤： 

(1)现场冰湖终碛垄样区选取：对样区表面进行清理、平整，并在样区的 适当位置水平放置刻度尺； 

(2)样区图像拍照：利用拍照设备对样区进行拍摄； 

(3)图像预处理：利用图像处理软件对图像进行降噪处理； 

(4)图像尺寸转换：将数字图像中像素点间的距离转换为图像所代表的实际尺寸，其转换比例为： 

R＝S/N； 

式中，R表示数字图像中每个像素单位对应的实际尺寸； 

S表示图像在横向或纵向上所对应的实际尺寸； 

N表示图像在横向或纵向上S长度所对应的像素点数目； 

(5)图像边缘检测及区域填充：根据像素亮度值来识别一些像素是否属于同一个物体； 

(6)区域填充完成后获得石块面积； 

(7)根据石块面积绘制颗粒级配曲线。 

优选的是，所述步骤(1)中的样区大小为1米*1米。 

优选的是，所述步骤(2)中以拍照设备的光轴垂直于样区的角度对选取的样区进行拍照。 

优选的是，所述步骤(5)采用Photoshop进行，具体步骤为： 

(1)初始化：堆栈置空，将种子点(x，y)入栈； 

(2)出栈：若栈空则结束，否则取栈顶元素(x，y)，以y作为当前扫描线； 

(3)填充并确定种子点所在区段：从种子点(x，y)出发，沿当前扫描线向左、右两个方向填充，直到边界；分别标记区段的左、右端点坐标为xl和xr； 

(4)确定新的种子点：在区间[xl，xr]中检查与当前扫描线y上、下相邻的两条扫描线上的象素，若存在非边界、未填充的象素，则把每一区间的最右象素作为种子点压入堆栈，返回第(2)步。 

与现有技术相比，本发明具有如下优点： 

(1)经实验证明本发明的分析方法是可行的，其分析结果可靠，可以作为冰湖终碛垄的颗粒分析方法之一。 

(2)本发明使高海拔、自然条件恶劣地区的冰湖终碛垄颗粒的分析变得较为方便，克服了人工从终碛垄采集样本进行室内试验或者长期在外作业人员缺氧、体力不支的不足。 

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 

图1为本发明流程图。 

图2为本发明分析方法所的结果与现有筛析法分析结果的对比图。 

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。