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高海拔地区公路病害与沿线地质现象的识别及分析
| 论文题名： | 高海拔地区公路病害与沿线地质现象的识别及分析 |
| 关键词： | 高海拔地区;公路病害;地质现象;图像识别;支持向量机 |
| 摘要： | 随着中国经济迅猛发展，国家对基础设施的建设的事业也得到了快速发展，但在中国部分高海拔地区，因地理环境、气候等综合因素的限制，在一定程度上制约了经济的发展，青藏公路、新藏公路作为进出西藏的主要干道，对西藏经济发展有着极其重要作用。本文主要针对青藏公路楚玛尔河K2942+000～K2943+000段公路病害以及新藏公路沿线地质现象进行研究。先对青藏公路楚玛尔河K2942+000～K2943+000段公路病害进行了识别，本文通过采用无人机航拍来获得影像数据，利用遥感软件中的图像分割功能对研究区域的病害类型和发生面积进行定量化分类提取;其次提出了以无人机航拍图像为基础进行公路病害定量提取的新方法，为更高效、快速、便捷地研究青藏公路多年冻土区公路病害提供参考;然后对新藏公路沿线地质现象进行了识别，以县为单位进行收集已有的地形、地貌、气候、水文资料，分析了新藏公路沿线地质现象对公路的影响。最后，分别对青藏公路研究段公路病害及新藏公路沿线地质现象成因进行了分析，以上研究为公路的安全运营、管理与监测提供依据。本文主要结论如下: (1)利用遥感图像处理软件中的支持向量机、最小距离两种分类器对青藏公路研究路段公路病害进行识别，病害类型为坑槽和修补。使用支持向量机法获得坑槽和修补病害发生面积占路面总面积的比值分别为0.51％、8.78％，总体分类精度(OA)值是94.73％;使用最小距离法获得坑槽和修补病害发生面积占路面总面积的比值分别为0.67％、10.7％，总体分类精度(OA)值是87.29％。对比发现支持向量机法对公路病害分类更精准。 (2)通过对新藏公路（新疆叶城县至西藏拉孜县段）沿线地质现象进行识别，对公路有影响的地质现象有:泥石流、岩堆体、冲积扇及水损害，部分地质现象发生点进行了路基加固、设截排水沟和修筑挡墙等，对公路保护具有重要意义。 (3)青藏公路K2942+000～K2943+000段公路病害的形成原因复杂，其中全球转暖引起冻土退化是病害发生的重要原因。此外，地温的升高、路基的沉降变形会加速路面病害的发生，路基高度、路面材料和降雨等也与公路病害密切相关。据新藏公路沿线的实际路段状况可知，地形地貌、水文条件等地质环境特征为公路沿线地质现象提供了发育的条件与基础，沿线地质现象以泥石流、冲积扇和水损害为主，降雨和冰川融雪是其形成的主要激发因素。 |
| 作者： | 白利茹 |
| 专业： | 土木水利 |
| 导师： | 武立波;柴明堂 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 宁夏大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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