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安宁河断裂带晚第四纪变形的数字地形分析

作　者: 宫会玲
导　师: 冉勇康
学　校: 中国地震局地质研究所
专　业: 构造地质学
关键词: DEM spot 数字地形分析 地形地貌因子 坡度 起伏度 数字摄影测量 阶地
分类号: P546
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 142次
引　用: 3次
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内容摘要


GIS的发展,促进了地学研究从定性研究向半定量定量化方向的发展。应用地貌理论进行活动构造研究是一种比较成熟、传统的方法。地形分析是地貌研究的重要手段,数字地形分析(Digital Terrain Analysis, DTA)是在数字高程模型DEM上进行地形属性计算和特征提取的数字地形信息处理技术,是DEM应用范围的拓广和延伸。本文基于DTA技术进行安宁河断裂带构造地貌的定量研究并对其垂直位错进行宏观上的分析。安宁河断裂位于青藏高原东缘、横断山脉中段的东部,构造上属扬子地台西缘的康滇台背斜,是南北向构造带的主干断裂之一,是晚第四纪以来活动较为强烈的活动块体边界断裂带.它北接鲜水河活动断裂,南接则木河活动断裂,东邻大凉山断裂,是川滇活动块体的东边界的中部,具有承上启下的作用。文中利用spot立体像对提取DEM和正射影像,以安宁河为研究区,采用检查点法对DEM进行精度评价,算出RMSE为15.64m,符合精度要求。利用高差阴影法识别断层,基于类似恢复古地貌面的原理,得到了研究区最大阶地面(古阶地面),在此基础上进行断层两侧的趋势面分析,宏观上来分析断层逆冲作用引起的地形的改变,同时对一些垂直位错表现明显的断层,做垂直于断层方向的剖面组,剖面线间隔50m,以更细致的去识别断层垂直位错量。由断层两侧的趋势面分析得到的断层面两侧的垂直位错最大值为43m,最小值为3m,平均位错大致为20-5m,而由垂直于断层方向的剖面组得到的位错量最大值为35m,最小值为1m。微观地形地貌形态的划分是宏观地形地貌形态划分的延续和深化,是获取局部专题地形信息的手段之一,文中归纳总结了微观地形地貌形态划分方法。最后通过试验分别对安宁河北段的紫马跨区和南段的泸沽至西昌区的阶地地貌进行划分。紫马跨地区进行阶地划分和变形分析,得到过断裂次级冲沟阶地同步位错,并与实测结果进行对比,,得到了三级阶地形成以来安宁河断裂的左旋位错应为85.4±2m,与全站仪实测位移量基本一致,相差约2米,有较好的一致性。基于DEM对安宁河南端泸沽至西昌地区的阶地进行提取和统计分析,可知安宁河两侧阶地分布明显不对称,位于同一段的河流阶地,东侧同级阶地高度大于西侧,安宁河东侧阶地坡度分布要大于西侧,河谷东西两侧阶地坡向有很大差异,河谷东侧各级阶地总体坡向为南-南西方向,而西侧各级阶地总体坡向为北-北东方向。综上可知安宁河东岸主要表现为以上升为主的构造运动,上升运动的幅度由北向南变缓,河谷两岸阶地的不对称发育,表明了这些阶地主要为构造成因阶地,而东岸的多级阶地也表明了多期的构造抬升。基于DEM和正射影像对安宁河南段的整体区域地貌和微构造地貌的变形进行分析(主要包括冲沟水平位错),冲沟水平位错量从上百米到几十米不等,表明了强烈隆升背景上断块间的差异运动,以及安宁河活动断裂所具有的左旋走滑兼挤压和局部张性特征。

全文目录


摘要  3-5
ABSTRACT  5-9
第一章绪论  9-18
  1.1 DEM 概述  9-10
  1.2 DEM 在地貌研究中的应用  10-15
    1.2.1 断层识别和定量研究  10-11
    1.2.2 地貌分类研究  11-15
  1.3 安宁河断裂研究现状  15-17
  1.4 研究技术路线  17
  1.5 论文组织结构  17-18
第二章SPOT 立体像对提取DEM 及其质量评价  18-26
  2.1 SPOT 立体像对提取DEM 的流程  18-22
    2.1.1 研究区与数据  18-19
    2.1.2 SPOT 立体像对提取DEM 的过程  19-22
  2.2 数字高程模型的精度评定  22-26
    2.2.1 数字高程模型的精度评定方法  22-24
    2.2.2 DEM 精度评定  24-26
第三章 断层的识别及断层两侧的垂直位错分析  26-44
  3.1 高差阴影图像法的基本原理  26-27
  3.2 断层两侧的垂直位错分析  27-44
    3.2.1 古地貌面的重建  28-29
    3.2.2 断层两侧垂直位错  29-44
第四章 基于DEM 阶地提取与分析-以安宁河断裂带为例  44-60
  4.1 紫马跨断裂带DEM 分析与阶地提取  45-50
    4.1.1 数据分析与阶地提取  45-46
    4.1.2 阶地的提取  46-48
    4.1.3 分析结果与对比  48-50
    4.1.4 结论  50
  4.2 安宁河断裂南段DEM 分析与阶地提取  50-55
    4.2.1 阶地的提取  51-53
    4.2.2 阶地分析  53-55
  4.3 安宁河断裂南段总体构造地貌特征及变形地貌  55-60
第五章 主要结论及存在问题  60-62
  5.1 主要工作  60
  5.2 本文的研究成果  60-61
  5.3 本文的不足  61
  5.4 进一步的研究工作  61-62
参考文献  62-66
致谢  66-67
作者简介  67

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中图分类: > 天文学、地球科学 > 地质学 > 构造地质学 > 新构造运动（新构造学）
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