[发明专利]结合动态形变和静态指数的冻土融沉风险评估方法及装置

权利要求书

1.一种结合动态形变和静态指数的冻土融沉风险评估方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取冻土融沉风险评估的三种静态指数，包括：融沉指数、风险区划指数和容许承载力指数；

利用InSAR技术获取冻土地表形变；

分别计算所述冻土地表形变与三种静态指数之间的相关系数；

根据各所述相关系数，通过层次分析法列出判断矩阵，得到冻土地表形变与三种静态指数的权重，根据权重叠加得到用于冻土融沉风险评估的多因子指数。

2.如权利要求1所述的冻土融沉风险评估方法，其特征在于，获取所述融沉指数的步骤，包括：

获取年平均地温、坡度、归一化植被指数和土壤类型数据，通过层次分析法得到不同数据的权重，叠加得到冻土体积含冰量；

收集土壤类型的参数数据以及当地融化指数，由Stefan公式得到活动层厚度，计算公式如下：

其中，Z为活动层厚度；λ为土的导热系数；DDT为融化指数；L为冰融化潜热；γ为土的干容重；W为融化时土的总含水量；Wu为冻土中的未冻水含量；

根据所述活动层厚度和所述冻土体积含冰量，通过融沉公式计算得到融沉指数，计算公式如下：

I_s＝V_ice×ΔALT

其中，I_s为融沉指数，V_ice为冻土体积含冰量，ΔALT为活动层厚度的相对变化率；

根据nested-means方法将所述融沉指数进行分类，分为低风险区、中风险区和高风险区。

3.如权利要求1所述的冻土融沉风险评估方法，其特征在于，获取所述风险区划指数的步骤，包括：

针对冻土区域，确认地表性质是裸岩还是沉积盆地，若是裸岩，则判断为低风险区，若是沉积盆地，继续判断是碎石或砂，或是淤泥或黏土；

若是碎石或砂，判断含冰量的高低，若含冰量低于含冰量预设值，则判断为低风险区；否则，继续判断其活动层厚度，若活动层厚度大于活动层厚度预设值，则判断为高风险区，否则，则判断为中风险区；

若是淤泥或黏土，同样对含冰量进行判断，若含冰量低于含冰量预设值，则判断为低风险区；否则继续判断活动层厚度是否大于活动层厚度预设值，若是，则判断为高风险区，否则判断为中风险区。

4.如权利要求1所述的冻土融沉风险评估方法，其特征在于，获取所述容许承载力指数的步骤，包括：

根据冻土地表的土壤性质将冻土地表分为五类；第一类：碎砾石土类，第二类：砾砂和粗砂，第三类：中砂、细砂和粉砂，第四类：黏土、粉质黏土和粉土，第五类：含土冰层；

不同的土壤类型对应不同的容许承载力公式，具体如下：

第一类：R_f＝-0.3959MAGT+0.6092

第二类：R_f＝-0.3012MAGT+0.4954

第三类：R_f＝-0.3012MAGT+0.3454

第四类：R_f＝-0.1979MAGT+0.3046

第五类：R_f＝-0.1MAGT+0.0500

其中，R_f为冻土区的容许承载力，MAGT为年平均地温；

根据nested-means方法将容许承载力指数划分为低风险区、中风险区和高风险区。

5.如权利要求1所述的冻土融沉风险评估方法，其特征在于，所述利用InSAR技术获取冻土地表形变的步骤，包括：

基于小基线集干涉测量方法对多个合成孔径雷达图像进行干涉处理，确定冻土研究区的地表形变速率。

6.根据权利要求1所述的冻土融沉风险评估方法，其特征在于，所述分别计算所述冻土地表形变与三种静态指数之间的相关系数，具体计算公式如下：

其中，R_xy为地表形变和任一静态指数两个样本变量之间的相关系数，x_i、y_i分别为地表形变和任一静态指数，地表形变和任一静态指数对应的平均值，n为样本变量的数量，i表示样本变量的序号。