[发明专利]一种基于多源信息数据的冰湖灾害监测与预警方法

说明书

本发明涉及一种基于多源信息数据的冰湖灾害监测与预警方法，结合不同时段的卫星遥感图像解译、冰碛垄岩土体渗透特性以及冰舌坡度、冰川及冰舌距冰湖的距离、冰川和冰碛垄位移、冰湖湖面监测、气候及水文条件监测，建立基于上述多源信息的数值模型，并对各冰湖溃决危险性指标进行归一化处理通过智能算法进行冰湖溃决可能性进行初步评估。对可能发生灾害的工况，通过数值计算进行冰湖溃决灾害模拟和洪水演进分析，并根据模拟计算结果发布预警，以有效组织救灾减灾。本发明融合了遥感影像及解译技术、水文及地质监测技术、智能算法和数值模拟技术等多种研究方法，具有监测服役时间长、能精确监测冰湖灾害危险性指标和准确进行冰湖灾害预警等优点。

技术领域

本发明涉及电气数据分析领域，特别涉及一种基于多源信息数据的冰湖灾害监测与预警方法。

背景技术

自20世纪中叶以来，我国西部大多数冰川处于强烈退缩状态，特别是喜马拉雅山冰川、藏东南山地和横断山区冰川以及昆仑山与喀喇昆仑山冰川普遍处于消融退缩状态。西藏拥有大面积的冰川、冻土和多年积雪，冰川融水径流达 325亿m3，约占全国冰川径流融水的53.6％。根据从美国陆地卫星(LandSat TM、ETM)与中巴卫星(CBERS)遥感影像图解译统计，截止2006年西藏全区面积在0.014km2以上的各类冰湖2483个，冰湖总面积366.56km2，平均冰湖面积 0.148km2，最大冰湖面积12.87km2。青藏高原内部发育着36793条现代冰川，冰川面积49873.44km2，分别占中国冰川总条数、总面积和冰储量的79.5％、84％和81.6％。

在全球气候变暖的大背景下，多数冰川呈加速消融及退缩的态势，导致了冰湖溃决洪水和冰川泥石流等重大冰川灾害发生频率的加剧和影响程度的加大。

因此，从国家需求的角度出发，开展冰湖灾害防灾减灾技术研究，不仅将对全球气候变化研究做出巨大的贡献，保持我国青藏高原研究的领先地位，而且能够对目前冰湖灾害的防治提供理论和技术指导。而现有的冰湖灾害要就大都集中在理论研究和数值模拟方法上，而没有根据气候变化情况下冰湖的演变趋势研究和根据危险因素的实时监测数据进行冰湖灾害分析并及时发布预警。

发明内容

本发明的目的在于克服已有背景技术的不足之处，从而提供一种基于多源信息数据的冰湖灾害监测与预警方法，该方法融合了诸如遥感、勘测、地球物理、监测、智能算法及远程数据传输等多种先进手段的优点，在多种信息数据分析的基础上对可能发生灾害的工况，通过数值计算进行冰湖溃决灾害模拟和洪水演进分析，并根据模拟计算结果发布预警，以有效组织救灾减灾。本发明具有监测服役时间长、能精确监测冰湖灾害危险性指标和准确进行冰湖灾害预警等优点。

本发明的技术方案：

一种基于多源信息数据的冰湖灾害监测与预警方法，具体步骤如下：

步骤一、遥感解译：采用Worldview3高分辨率卫星进行每季度一次的冰湖和冰川面积解译，并结合已有的遥感图像分析冰湖面积的演变趋势，若相邻两次冰湖或冰川面积变化大于2％，则遥感图像解译设置为由每季度一次变为一月一次；

步骤二、现场踏勘：专业技术人员进行现场踏勘，并根据冰湖所处的地质环境及地质特征识别溃决危险因素，现场进行冰舌坡度、终碛坝顶宽度、终碛坝背水坡度、冰川及冰舌距冰湖的距离测量，并结合确定监测内容、方案及模拟分析目标；

步骤三、溃决危险性初步评价：进行冰湖溃决危险性初步评价时考虑以下潜在危险因素：冰湖面积年变化达到4％及以上、冰舌坡度大于8°、冰湖与冰川的距离小于500m、终碛坝顶宽度小于60m以及终碛坝背水坡度大于20°，进行无量纲归一化处理，