“五性”协同的“天-空-地-网”一体化耕地质量监测体系构建

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作者 张文才 赵晶 +5 位作者 陈文广 张茹倩 谢恩怡 孔祥斌 段增强 任莉锁 《农业工程学报》 北大核心 2025年第13期12-21,共10页

耕地质量监测是保障粮食安全和推进农业可持续发展的重要基础。传统监测方法存在数据获取效率低、覆盖范围有限、时效性不足等问题,难以满足对耕地资源精细化、动态化管理的需求。该文系统梳理了耕地质量的概念内涵,提出以连续性、抗逆... 耕地质量监测是保障粮食安全和推进农业可持续发展的重要基础。传统监测方法存在数据获取效率低、覆盖范围有限、时效性不足等问题,难以满足对耕地资源精细化、动态化管理的需求。该文系统梳理了耕地质量的概念内涵,提出以连续性、抗逆性、高产性、稳产性、生态性为核心的“五性”监测理论框架,并构建了多维度耕地质量监测指标体系。在此基础上,依托卫星遥感、无人机、地面原位传感器、移动监测车与数据传输网络等多平台优势,设计了“天-空-地-网”一体化监测技术路径,形成多源异构数据融合的监测方案;同时,围绕数据集成与智能化应用目标,构建了耕地质量智慧监测预警平台技术架构,为提升耕地质量监测的全面性、精确性与时效性奠定了坚实基础。该体系可为国家、区域、地块和点位等多层级提供理论与方法支撑,并具备在高频、中频、低频等不同时间尺度下开展监测的能力。该文为实现耕地资源的精准保护与高效管理提供了理论依据与技术支撑,具有良好的应用推广前景。 展开更多

关键词 耕地质量监测 “天-空-地-网”一体化 多源数据融合 智能化应用

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“空-天-地”一体化监测在“三北”工程林草资源管理中的应用

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作者 郝嘉伟 《森林防火》 2025年第4期121-126,共6页

针对“三北”工程区地域广袤、地貌复杂及传统人工核查效率低下等问题,提出基于“空-天-地”一体化监测技术的林草资源动态管理方法。通过整合卫星遥感、无人机航测与地面传感网络,建立多源数据协同的三维监测体系,实现造林质量精准评... 针对“三北”工程区地域广袤、地貌复杂及传统人工核查效率低下等问题,提出基于“空-天-地”一体化监测技术的林草资源动态管理方法。通过整合卫星遥感、无人机航测与地面传感网络,建立多源数据协同的三维监测体系,实现造林质量精准评估、生态修复动态追踪及灾害风险实时预警。研究表明:该技术可将外业调查效率提升3倍以上,作业安全风险降低50%,并通过机器学习算法实现林草长势智能预测与资源空间建模。此外,研究提出建立标准化数据共享机制,推动技术从试点向全域覆盖,为林草治理体系现代化提供新范式。 展开更多

关键词 “空-天-地”一体化监测 “三北”工程 林草资源管理 智能化 灾害预警

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基于“天-空-地”一体化的生态保护红线区监管评价体系构建及应用 被引量：10

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作者 刘伟 孟祥亮 +2 位作者 刘金花 马银 史同广 《中国环境监测》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期163-172,共10页

科学监管评价生态保护红线区生态环境是合理利用自然资源和充分保护生态环境的基础,对推动国家生态文明建设具有重要意义。该研究基于"天-空-地"一体化获取多源数据,结合GIS和RS空间分析,从生态系统格局和质量、人类活动、环... 科学监管评价生态保护红线区生态环境是合理利用自然资源和充分保护生态环境的基础,对推动国家生态文明建设具有重要意义。该研究基于"天-空-地"一体化获取多源数据,结合GIS和RS空间分析,从生态系统格局和质量、人类活动、环境限制4个方面选取25个指标,构建了生物多样性维护生态保护红线区监管评价体系,并以泰山生态保护红线区为例进行分析研究。结果表明:2000-2015年,研究区生态系统格局、生态系统质量、人类活动状况3个分指数得分及生态环境综合得分均呈现先降后升的趋势,就综合得分而言,2000-2005年、2005-2010年得分降幅分别为18. 73%和5. 24%,2010年得分最低(41. 97分),而2010-2015年得分增幅为81. 63%,2015年得分为76. 23分,生态环境综合得分评价等级由Ⅱ级升为Ⅰ级。其中城乡居民和工矿用地面积占比、生态系统破碎度和分离度、植被生物量是影响研究区生态环境的关键指标,相关部门应加强对研究区边界处人类活动的监管,并注重生态系统完整性和植被生长状态的保护。该监管评价体系具有较强的实践性、科学性和可操作性,可为生态保护红线区的监管评价提供新思路。 展开更多

关键词 “天-空-地”一体化 生态保护红线 生物多样性维护 监管评价体系

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空-天-地一体化移动边缘计算系统的部署优化和计算卸载 被引量：6

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作者 郑鸿强 张建山 陈星 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2023年第2期69-79,共11页

空-天-地一体化的通信技术作为一种新兴的架构,能够有效提高地面终端的网络服务质量,近年来引起了广泛关注。文中研究了一种空-天-地一体化的移动边缘计算系统,其中多台无人机为地面设备提供低延迟的边缘计算服务,近地轨道卫星为地面设... 空-天-地一体化的通信技术作为一种新兴的架构,能够有效提高地面终端的网络服务质量,近年来引起了广泛关注。文中研究了一种空-天-地一体化的移动边缘计算系统,其中多台无人机为地面设备提供低延迟的边缘计算服务,近地轨道卫星为地面设备提供无处不在的云计算服务。由于无人机的部署位置和计算任务的卸载方案是影响系统性能的关键因素,因此需要对无人机的部署位置、地面设备与无人机之间的连接关系以及计算任务的卸载比例进行联合优化,实现系统内系统平均任务响应时延最小化。并且,由于形式化定义的联合优化问题是一个混合非线性规划问题,因此设计了一种双层优化算法,在该算法的上层,提出了一种结合了遗传算法算子的粒子群优化算法来优化无人机的部署位置,并在算法的下层采用贪心算法来实现对计算任务卸载方案的优化。大量的数值仿真实验验证了所提算法的可行性和有效性。结果表明,与其他基准算法相比,所提算法能有效降低系统的任务平均响应时延。 展开更多

关键词 空-天-地一体化网络 移动边缘计算 无人机部署 计算卸载

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盐湖流域空-天-地立体监测系统结合VIC模型径流模拟初探 被引量：3

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作者 李琳 文雄飞 +3 位作者 谭德宝 王莹 刘希胜 王岗 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2022年第8期126-132,共7页

盐湖流域属于无资料地区且基础资料稀缺,使用传统方法开展水文模拟存在困难。为了研究盐湖流域生态环境、水文气象等变化,综合利用卫星遥感、无人船等技术,建立盐湖流域空-天-地立体监测系统,构建盐湖水位-面积-容积关系曲线,并通过月... 盐湖流域属于无资料地区且基础资料稀缺,使用传统方法开展水文模拟存在困难。为了研究盐湖流域生态环境、水文气象等变化,综合利用卫星遥感、无人船等技术,建立盐湖流域空-天-地立体监测系统,构建盐湖水位-面积-容积关系曲线,并通过月尺度遥感数据解译了盐湖月尺度湖泊面积,推算了盐湖蓄变量和盐湖入湖月尺度径流量。通过收集并整理中国区域地面气象要素驱动数据集CMFD和MODIS LAI叶面积指数等数据,构建了基于多源数据的VIC模型,开展盐湖流域湖泊径流模拟研究。结果表明,盐湖流域径流模拟纳什系数NSE和相对误差分别为0.87和11.81%,表现出实际径流的丰枯变化情况。盐湖流域空-天-地立体监测系统结合VIC模型能够模拟盐湖流域的月尺度径流变化过程,对无资料区域河湖水文模拟具有一定参考意义。 展开更多

关键词 盐湖流域 空-天-地立体监测 VIC模型 径流模拟 遥感解译 水文模拟

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多源遥感数据驱动的农业水利信息感知与应用研究进展

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作者 张智韬 刘彦甫 +4 位作者 胡笑涛 陈俊英 边江 杨晓飞 钱龙 《农业机械学报》 北大核心 2025年第8期1-20,共20页

农业水利管理是保障全球粮食安全与水资源可持续利用的关键环节,亟需高效、精准的信息感知与调控手段。近年来,“天-空-地”一体化的多源遥感观测体系,为农业水利信息的动态监测,尤其是在区域和田块尺度上的应用,提供了新的发展动力。... 农业水利管理是保障全球粮食安全与水资源可持续利用的关键环节,亟需高效、精准的信息感知与调控手段。近年来,“天-空-地”一体化的多源遥感观测体系,为农业水利信息的动态监测,尤其是在区域和田块尺度上的应用,提供了新的发展动力。本文系统综述了多源遥感数据在农业水利信息感知中的最新研究成果,涵盖遥感数据获取与处理、建模方法及典型应用。在数据获取方面,卫星、无人机与地面平台多类型传感器的协同工作,显著提升了数据的空间分辨率和观测维度;在数据处理方面,遥感数据处理逐步从本地化处理向云平台协同处理转型,从而提高了数据融合的效率和时空一致性;在建模方面,融合物理机制与数据驱动的混合模型正成为主流,显著提高了预测精度与模型的泛化能力。上述进展推动遥感技术广泛应用于农业水旱监测、作物生长状态评估和环境监测等领域。尽管多源遥感技术已取得显著进展,其在农业水利信息感知中的应用仍面临诸多挑战,主要包括平台间信息整合的困难、数据处理标准化的不足、模型性能的提升空间以及成果转化与服务能力需进一步加强等问题。未来研究将聚焦于构建高时空协同的观测体系,发展平台化与智能化的数据处理流程,推动机理与智能融合的建模方法,以及实现遥感服务与实际应用场景的深度融合,为智慧农业的实现和可持续发展目标的达成提供更强有力的支撑。 展开更多

关键词 多源遥感 农业水利 信息感知 天-空-地一体化 智慧农业

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滑坡一体化全维度监测预警技术进展与展望 被引量：11

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作者 程刚 王振雪 +2 位作者 李刚强 朱鸿鹄 施斌 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期105-114,共10页

为应对我国复杂多变地质环境下工程活动与自然地质作用的叠加效应,突破单一化监测手段在表征滑坡灾变演化过程中的局限性,以实现滑坡隐患早期识别和灾害精准预警,首先概括性描述当前用于滑坡监测的天基、空基、地基与体基的天-空-地-体... 为应对我国复杂多变地质环境下工程活动与自然地质作用的叠加效应,突破单一化监测手段在表征滑坡灾变演化过程中的局限性,以实现滑坡隐患早期识别和灾害精准预警,首先概括性描述当前用于滑坡监测的天基、空基、地基与体基的天-空-地-体一体化全维度监测预警技术的研究现状;然后从隐患早期识别与应急监测、多源多维一体化智能监测、新材料、新工艺交叉监测及基于分布式声学感测(DAS)技术的海底滑坡监测等方面,总结近年来滑坡监测预警领域中理论、技术与应用方面取得的成果;最后基于多种监测技术的局限性,展望滑坡监测面临的挑战与发展趋势。研究表明:通过综述性对比滑坡一体化全维度监测预警技术,得出多种技术的适用条件和优缺点,然而由于这些技术的指标差异,往往会导致数据漏判与误判,未来应将研究重点聚焦于预警判据标准和系统建模方面。 展开更多

关键词 滑坡灾害 天-空-地-体一体化 全维度 监测预警 监测技术 隐患早期识别

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基于“源-质”响应的香溪河流域问题解析 被引量：4

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作者 申振玲 周奉 +5 位作者 孙溢点 张万顺 凌海波 王琪 李龙媛 杨丽娜 《环境工程技术学报》 CSCD 北大核心 2022年第2期485-492,共8页

开展流域水环境问题症结分析,是支撑流域水生态环境修复治理和精准管控的关键途径。应用“空-地-水”一体化模型体系,面向香溪河流域构建了“源-质”响应关系模型,并进一步对该流域水环境问题开展定量精准解析。根据水质监测断面2019年... 开展流域水环境问题症结分析,是支撑流域水生态环境修复治理和精准管控的关键途径。应用“空-地-水”一体化模型体系,面向香溪河流域构建了“源-质”响应关系模型,并进一步对该流域水环境问题开展定量精准解析。根据水质监测断面2019年实测数据进行模型验证,总氮(TN)、总磷(TP)浓度相对误差均在10%以内。结果表明,污水处理厂、工业源和畜禽养殖是造成香溪河水质污染和富营养化的3类主要污染源,总贡献率超过60%。对于泗湘溪断面,污水处理厂输出的TN、TP总量为193.28和40.51 t/a,工业源为226.25和31.69 t/a,畜禽养殖为187.75和29.82 t/a;对于长沙坝断面,污水处理厂输出的TN、TP总量为376.31和48.97 t/a,工业源为295.30和39.91 t/a,畜禽养殖为128.09和41.61 t/a。基于当前流域水环境综合治理的迫切需求,该流域未来应加大这3类污染源的截污控源力度。 展开更多

关键词 香溪河流域 污染负荷 源解析 “空-地-水”一体化模型

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重大工程建设中地质灾害综合遥感监测技术方法应用——以北京2022冬奥会延庆赛区为例 被引量：3

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作者 马晓雪 焦润成 +6 位作者 曹颖 南赟 王晟宇 郭学飞 赵丹凝 闫驰 倪璇 《自然资源遥感》 CSCD 北大核心 2024年第2期248-256,共9页

随着我国经济社会发展,工程建设成为地质灾害的主要诱因之一。天-空-地一体化综合遥感监测技术能够实现不同尺度、不同规模的立体监测,为重大工程建设中地质灾害隐患提供丰富的监测手段。在阐述天-空-地一体化综合遥感监测技术的基础上... 随着我国经济社会发展,工程建设成为地质灾害的主要诱因之一。天-空-地一体化综合遥感监测技术能够实现不同尺度、不同规模的立体监测,为重大工程建设中地质灾害隐患提供丰富的监测手段。在阐述天-空-地一体化综合遥感监测技术的基础上,以北京2022年冬奥会延庆赛区为例,针对赛区发育的多类型、多灾种的地质灾害隐患,综合利用高分辨率光学遥感、时序合成孔径雷达干涉测量技术(interferometric synthetic aperture Radar,InSAR)、无人机航空摄影测量、激光雷达(light detection and ranging,LiDAR)和地基干涉雷达测量对赛区地质灾害隐患开展动态监测,查明了泥石流沟内物源变化特征以及工程边坡、雪道的变形区域和时序变形特征,总结了重大工程建设中地质灾害综合遥感监测方法,并提出多手段、多平台、多灾种、全流程的灾害监测应用设想。 展开更多

关键词 综合遥感监测 冬奥会延庆赛区 天-空-地一体化 地质灾害

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可可西里湖泊群立体监测技术方法及应用 被引量：5

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作者 谭德宝 吴佳琪 文雄飞 《人民长江》 北大核心 2020年第1期243-248,共6页

高原地区的湖泊自然、地理、气候条件恶劣,常位于人烟稀少的无人区,实地获取湖泊的基础数据十分困难。为了解决高原地区湖泊的水资源、水环境、水灾害的监测、评价、研究等方面比较滞后的问题,以青海省可可西里地区盐湖流域为研究区域,... 高原地区的湖泊自然、地理、气候条件恶劣,常位于人烟稀少的无人区,实地获取湖泊的基础数据十分困难。为了解决高原地区湖泊的水资源、水环境、水灾害的监测、评价、研究等方面比较滞后的问题,以青海省可可西里地区盐湖流域为研究区域,建立空-天-地-水一体化立体监测集成系统,获取盐湖湖泊全方位的基础数据,并对可可西里盐湖的面积、水位、容积及湖泊潜在溢出路径等进行分析与预测。结果表明:盐湖湖泊面积从2015年1月的147.41 km^2增长至2018年12月的196.27 km^2,4 a期间增长面积达48.86 km^2,增长率达24.9%;湖泊容积由19.116亿m^3增长至33.878亿m^3,4 a期间增长容积达14.762亿m^3,增长率达43.6%。通过建立基于高原湖泊的空-天-地-水一体化立体监测系统,获取高精度的高原地区湖泊的基础数据,能为可可西里盐湖流域的水资源管理与生态环境保护提供数据基础和决策支撑。 展开更多

关键词 空-天-地-水一体化监测 高原湖泊 盐湖 可可西里

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荔浦市松材线虫病害主要监测方法概述

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作者 潘锋 《南方农业》 2024年第7期277-280,共4页

松材线虫病是由松材线虫引发的林木毁灭性病害,目前无有效根治手段。因此,通过加强对松材线虫病的监测对防止松材线虫病的扩散蔓延具有重要意义。为加强松材线虫病监测,系统阐述了监测松材线虫病的主要方法,分析了松材线虫病的病原、发... 松材线虫病是由松材线虫引发的林木毁灭性病害,目前无有效根治手段。因此,通过加强对松材线虫病的监测对防止松材线虫病的扩散蔓延具有重要意义。为加强松材线虫病监测,系统阐述了监测松材线虫病的主要方法,分析了松材线虫病的病原、发病特征、传播途径,总结了“地-天-空”全方位监测体系的构建方法及媒介昆虫松墨天牛的监测和防治方法,并以广西桂林市荔浦市为研究区域进行了案例分析。 展开更多

关键词 松材线虫病 “地-天-空”监测 广西荔浦市

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铁路重大突发地质灾害应急监测技术研究 被引量：12

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作者 刘勇 王珣 +3 位作者 高柏松 伏坤 袁焦 余博 《铁道标准设计》 北大核心 2022年第1期26-32,共7页

我国西南山区地形地质条件极其复杂,具有地质灾害范围大、规模广、频率高、突发性强等特点,而山区铁路建设不可避免地需经过这些区域,因此,山区铁路防灾监测一直备受关注。2019年8月14日,受连日强降雨影响,成昆铁路K310+668~K311+232区... 我国西南山区地形地质条件极其复杂,具有地质灾害范围大、规模广、频率高、突发性强等特点,而山区铁路建设不可避免地需经过这些区域,因此,山区铁路防灾监测一直备受关注。2019年8月14日,受连日强降雨影响,成昆铁路K310+668~K311+232区段发生高位山体崩塌灾害,导致铁路断道3个多月。为保障抢险施工期人员安全及临通期列车运营安全,采用“空-天-地”多传感协同的应急监测手段对该病害段开展立体化监测,结合灾害地质特征、致灾机理建立考虑降雨强度的双控位移预警指标,并辅以智能视频识别监测技术对异物侵限进行实时监测。应急监测周期历时近8个月,系统未出现误报、漏报。应用结果表明:“空-天-地”多传感协同的监测技术相较传统监测手段,通过采用“点面结合,立体化防护”的方式针对灾害点开展全方位实时监测,其预警可靠性及稳定性得到良好验证。 展开更多

关键词 铁路 地质灾害 空-天-地 监测系统 应急抢险 多传感协同

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遥感与物联网融合技术在黄淮麦区病虫害精准预警

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作者 郑建英 《农业工程技术》 2025年第17期37-38,共2页

为提高小麦病虫害监测预警的准确性和时效性,保障粮食安全,该文探索了基于遥感与物联网融合的小麦病虫害精准监测预警技术,采用文献与数据分析法,创新构建“天-空-地”一体化监测网络,结合遥感与物联网融合技术,开展监测预警步骤探究,... 为提高小麦病虫害监测预警的准确性和时效性,保障粮食安全,该文探索了基于遥感与物联网融合的小麦病虫害精准监测预警技术,采用文献与数据分析法,创新构建“天-空-地”一体化监测网络,结合遥感与物联网融合技术,开展监测预警步骤探究,并通过对照试验验证技术体系成效。结果表明,该技术体系预警准确率达85%,防治成本降低40%,显著提高小麦产量品质,增加了经济效益,可为小麦主产区病虫害智能防控提供参考。 展开更多

关键词 多源数据融合 智能预警 天-空-地监测 黄淮麦区

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混合云果园监测系统设计与开发 被引量：6

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作者 季金亮 冯建中 +2 位作者 贺日兴 白林燕 马庆勋 《中国果树》 北大核心 2021年第9期82-86,共5页

针对新疆和田地区大面积果园监测,利用天-空-地一体化监测体系对监测区域从不同尺度获取果园监测数据;利用混合云技术保障数据的安全性,提高数据计算能力;利用Spring Boot框架搭建系统基础架构,实现前后端分离,前端与后端分别部署在公... 针对新疆和田地区大面积果园监测,利用天-空-地一体化监测体系对监测区域从不同尺度获取果园监测数据;利用混合云技术保障数据的安全性,提高数据计算能力;利用Spring Boot框架搭建系统基础架构,实现前后端分离,前端与后端分别部署在公有云和私有云,前端页面部署在公有云,为用户提供访问接口,后端业务逻辑部署在私有云,保障后端程序安全运行。经开发、测试和部署应用后,系统运行稳定,为新疆和田地区的果园管理提供了现代化的果园管理和监测平台。 展开更多

关键词 作物生长监测 混合云 Spring Boot 天-空-地一体化 云平台设计

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云南德钦日因卡滑坡孕灾背景及形成机理 被引量：8

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作者 闫茂华 魏云杰 +4 位作者 李亚民 刘明学 王文沛 王俊豪 曹峰 《地质通报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第12期1971-1980,共10页

云南德钦地区位于青藏高原南延部位横断山纵谷地带,多数村镇海拔在3000 m以上,地质构造复杂,岩体破碎,滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害频发、易发,属于“三区三州”内典型的高海拔贫困区。通过在该区域内开展地质灾害调查与监测,查明了高... 云南德钦地区位于青藏高原南延部位横断山纵谷地带,多数村镇海拔在3000 m以上,地质构造复杂,岩体破碎,滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害频发、易发,属于“三区三州”内典型的高海拔贫困区。通过在该区域内开展地质灾害调查与监测,查明了高海拔贫困山区的地质灾害分布特征和成灾机理。以日因卡滑坡为例,采用“空-天-地”一体化技术,结合滑坡研究区的工程地质条件,现场调查分析滑坡潜在失稳机理与滑坡运动特征,围绕地质灾害调查评价、监测预警、应急防治等体系开展工作,得到几点认识:①滑坡失稳与地表降水、冰雪融水、冻融循环作用及切坡建房等人类工程活动密切相关;②根据滑坡变形特征,概化其孕灾失稳过程,即前缘局部滑动阶段→蠕滑-拉裂阶段→整体滑动阶段→铲刮覆盖阶段;③基于分析澜沧江流域滑坡灾害的发育特征,总结了此类滑坡的成灾模式,并针对性地提出了“三区三州”高海拔贫困区内地质灾害的防治措施和建议,为贫困区科学防灾减灾提供了技术支撑和科学依据,切实保障了贫困群众的生命财产安全。 展开更多

关键词 “空-天-地”一体化 滑坡 灾害分布特征 成灾机理 脱贫攻坚

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