研究目的
制定一种结合ALS与TLS的分析策略,以可靠量化泥石流中运移物质的来源区域及其近期侵蚀速率,并建立泥石流侵蚀速率与流速、流体压力、动量及剪切应力相关的统计模型。
研究成果
该研究利用激光雷达和数值模拟成功量化了泥石流侵蚀过程,表明动量和剪切应力是预测侵蚀速率的关键指标(R2最高达68%)。从基岩到松散碎屑的过渡会引发显著的侵蚀峰值。该方法提升了泥石流灾害评估与防治设计的精度,但需在其他场景中验证适用性。
研究不足
局限性包括数字高程模型(DEM)不精确导致的误差、模型简化(如单一洪水过程线输入、1米分辨率的DEM)、未测量的流速和密度,以及无法考虑所有地形特征或障碍物(如原木堵塞)。该研究仅针对特定事件和岩性,可能无法推广至更大规模的泥石流或其他环境条件。
1:实验设计与方法选择:
本研究结合2007年机载激光扫描(ALS)和2015年灾后地面激光扫描(TLS)来检测地貌变化。通过实地数据校准数值模型(RAMMS泥石流),并纳入侵蚀参数以模拟泥石流事件。
2:样本选择与数据来源:
研究地点为德国阿尔卑斯山脉的Ro?bichelbach山洪沟,ALS数据由巴伐利亚测绘局提供,TLS使用RIEGL VZ-400扫描仪完成。
3:实验设备与材料清单:
包括RIEGL VZ-400地面激光扫描仪、ALS数据、RAMMS泥石流软件及用于数据处理的ESRI ArcGIS。
4:实验流程与操作步骤:
使用RiSCAN Pro软件将TLS扫描数据与ALS数据配准,通过ArcGIS插件"地貌变化检测7"进行地貌变化分析,并基于实地测量的侵蚀数据和运动轨迹观测校准RAMMS模型。
5:数据分析方法:
采用线性回归统计分析侵蚀速率与模拟流参数(流速、压力、动量、剪切应力)的关系,误差分析基于点密度和坡度不确定性。
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