本發(fā)明涉及雪崩災(zāi)害分析，更具體地，涉及一種基于樹木年輪的區(qū)域雪崩歷史重建方法。

背景技術(shù)：

1、氣候變化背景下，亞洲高山區(qū)降水形態(tài)發(fā)生變化，積雪下墊面不穩(wěn)定性上升，雪崩災(zāi)害易發(fā)性升高。由于人們之前對雪崩的關(guān)注度較低，因此對雪崩過程的記錄較少，而且雪崩一般是小尺度過程，雪崩孕災(zāi)環(huán)境的氣象與水文記錄儀更是匱乏，所以雪崩的形成機(jī)制及其對氣候變化的響應(yīng)等方向的研究并不成熟。

2、現(xiàn)有技術(shù)中，如專利號cn101221246b公開了一種雪崩遙感量化勘察方法，步驟是a.多時(shí)相高分辨率衛(wèi)星立體圖像/機(jī)載lidar掃描數(shù)據(jù)獲??；b.高分辨率衛(wèi)星圖像/機(jī)載lidar數(shù)據(jù)立體恢復(fù)；c.雪崩災(zāi)害的立體遙感識別與基于影像的雪崩因子提?。籨.高密度、高精度dem的建立與高分辨率dom的生成；e.基于高密度、高精度dem的雪崩災(zāi)害因子的自動提取；f.雪崩災(zāi)害的預(yù)測模型建立及穩(wěn)定性與危險(xiǎn)性評估；g.工程方案選址及方案比選、優(yōu)化。該專利使雪崩勘察達(dá)到了自動量化分析，識別出的雪崩災(zāi)害精確度更高，并能查清雪崩災(zāi)害的發(fā)生規(guī)律與發(fā)展趨勢，實(shí)現(xiàn)了雪崩災(zāi)害的穩(wěn)定性與危險(xiǎn)性評估，避免了雪崩災(zāi)害對工程影響，起到了減災(zāi)防災(zāi)的作用，產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境效益。明顯地，該現(xiàn)有技術(shù)基于遙感技術(shù)來實(shí)現(xiàn)雪崩的預(yù)測，而在對已發(fā)生的雪崩但又缺乏相應(yīng)的記錄數(shù)據(jù)的情況下，無法實(shí)現(xiàn)雪崩過程的重建。

3、因此，如何對已發(fā)生的雪崩進(jìn)行重建，以利于雪崩的形成機(jī)制的研究是當(dāng)下亟需要解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、提供了本發(fā)明以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題。因此，需要一種基于樹木年輪的區(qū)域雪崩歷史重建方法。

2、本發(fā)明提供一種基于樹輪的區(qū)域雪崩歷史重建方法，所述方法包括：

3、分別在雪崩災(zāi)害干擾區(qū)和非干擾區(qū)，采集野外樹輪災(zāi)害樣品和參考樣芯；注重樹輪樣芯采集角度和方向；

4、對所述野外樹輪樣品進(jìn)行處理得到樣芯，并獲取樣芯的寬度，根據(jù)樣芯的寬度變化確定生長異常，所述生長異常包括生長抑制和生長釋放；以及識別所述樣芯中存在的干擾信號，所述干擾信號包括疤痕、愈傷組織、創(chuàng)傷性樹脂道；

5、根據(jù)生長異常和干擾信號進(jìn)行雪崩年份的判定。

6、進(jìn)一步地，所述采集野外樹輪樣品，具體包括：

7、根據(jù)雪崩路徑繪制地貌圖；

8、沿著雪崩路徑，選擇具有典型特征的樹木，所述典型特征包括明顯彎曲或帶有疤痕的樹木，采樣時(shí)記錄采樣高度、樹木特征、經(jīng)緯度以及海拔；

9、對于有疤痕的樹木，在疤痕上方15~25cm處采集樣品，彎曲的樹木在彎曲度最大處采集，無疤痕特征的樹木在樹高1.1~1.5m處采集，每棵樹木采集多個(gè)樣品，多個(gè)樣品中包括至少一個(gè)沿著斜坡方向采集得到的樣品以及至少一個(gè)沿著斜坡相反方向采集得到的樣品；

10、在距離雪崩區(qū)設(shè)定距離內(nèi)未受雪崩干擾的地區(qū)，采集參考樣芯。

11、進(jìn)一步地，對所述野外樹輪樣品進(jìn)行處理得到樣芯，具體包括：

12、對所述野外樹輪樣品進(jìn)行自然晾干、將樣芯固定在木槽中、用砂紙打磨樣芯處理，直至顯微鏡下細(xì)胞清晰可見，并進(jìn)行測寬，交叉定年。

13、進(jìn)一步地，所述根據(jù)樹木生長異常以及干擾信號進(jìn)行雪崩年份的判定，具體包括：

14、將所述干擾信號劃分為三個(gè)不同強(qiáng)度等級，分別為強(qiáng)、中、弱；

15、根據(jù) t年監(jiān)測到的干擾樹木的數(shù)量以及 t年存活樹木的總數(shù)計(jì)算 it指數(shù)；

16、根據(jù)所述干擾信號的強(qiáng)度等級對不同的干擾信號賦予不同的權(quán)重，并根據(jù)所述計(jì)算 wit指數(shù)；

17、根據(jù) wit指數(shù)、干擾信號的數(shù)量以及樹木存活數(shù)量進(jìn)行雪崩年份的判定。

18、進(jìn)一步地，所述將所述干擾信號劃分為三個(gè)不同強(qiáng)度等級，分別為強(qiáng)、中、弱，具體包括：

19、若創(chuàng)傷性樹脂道信號可見且不完全連續(xù)則確定創(chuàng)傷性樹脂道信號的強(qiáng)度等級為中，若創(chuàng)傷性樹脂道信號可見且完全連續(xù)則確定創(chuàng)傷性樹脂道信號的強(qiáng)度等級為強(qiáng)；

20、若生長抑制信號為45-55%，則確定生長抑制信號的強(qiáng)度等級為弱，若生長抑制信號為30-45%，則確定生長抑制信號的強(qiáng)度等級為中，若生長抑制信號小于30%，則確定生長抑制信號的強(qiáng)度等級為強(qiáng)；

21、若生長釋放信號為180-200%，則確定生長釋放信號的強(qiáng)度等級為弱，若生長釋放信號為200-220%，則確定生長釋放信號的強(qiáng)度等級為中，若生長釋放信號大于220%，則確定生長釋放信號的強(qiáng)度等級為強(qiáng)；

22、對于疤痕、愈傷組織信號，不進(jìn)行信號強(qiáng)弱劃分。

23、進(jìn)一步地，所述根據(jù)所述干擾信號的強(qiáng)度等級對不同的干擾信號賦予不同的權(quán)重，具體包括：

24、若疤痕、愈傷組織信號和/或創(chuàng)傷性樹脂道信號的強(qiáng)度等級為強(qiáng)，則對痕、愈傷組織信號和/或創(chuàng)傷性樹脂道信號賦予第一權(quán)重；

25、若創(chuàng)傷性樹脂道信號的強(qiáng)度等級為中、生長抑制信號的強(qiáng)度等級為強(qiáng)和/或生長釋放信號的強(qiáng)度等級為強(qiáng)，則對創(chuàng)傷性樹脂道信號、生長抑制信號和/或生長釋放信號賦予第二權(quán)重；

26、若生長抑制信號的強(qiáng)度等級為中和/或生長釋放信號的強(qiáng)度等級為中，則對生長抑制信號和/或生長釋放信號賦予第三權(quán)重；

27、若生長抑制信號的強(qiáng)度等級為弱和/或生長釋放信號的強(qiáng)度等級為弱，則對生長抑制信號和/或生長釋放信號賦予第四權(quán)重。

28、進(jìn)一步地，通過如下公式計(jì)算 it指數(shù)：

29、；

30、式中， rt為 t年監(jiān)測到的干擾樹木的數(shù)量， at為 t年存活樹木的總數(shù)。

31、進(jìn)一步地，通過如下公式計(jì)算 wit指數(shù)：

32、；

33、式中， i， n均為累計(jì)求和符號，為t年疤痕、愈傷組織和強(qiáng)創(chuàng)傷性樹脂道信號，為t年中創(chuàng)傷性樹脂道和強(qiáng)生長釋放信號以及t+1年強(qiáng)生長釋放信號，為t年中生長釋放信號以及t+1年中生長釋放信號，為t年弱生長釋放信號以及t+1年弱生長釋放信號。

34、進(jìn)一步地，所述根據(jù) wit指數(shù)、干擾信號的數(shù)量以及樹木存活數(shù)量進(jìn)行雪崩年份的判定，具體包括：

35、當(dāng)某一年滿足如下三個(gè)條件時(shí)：

36、以n為采樣的數(shù)量，

37、當(dāng)10<n≤20時(shí)，

38、1） wit指數(shù)大于2.0；

39、2）干擾信號的數(shù)量大于2且至少一個(gè)干擾信號的強(qiáng)度等級為強(qiáng)；

40、3）至少有10顆樹木存活;

41、當(dāng)20<n≤50時(shí)，

42、1） wit指數(shù)大于1.0；

43、2）干擾信號的數(shù)量大于3且至少一個(gè)干擾信號的強(qiáng)度等級為強(qiáng)；

44、3）至少有10顆樹木存活;

45、當(dāng)n>50時(shí)，

46、1） wit指數(shù)大于0.75；

47、2）干擾信號的數(shù)量大于3且至少一個(gè)干擾信號的強(qiáng)度等級為強(qiáng)；

48、3）至少有10顆樹木存活

49、則將該年視為大型雪崩年份。

50、進(jìn)一步地，所述方法還包括：

51、若樣芯中僅有生長抑制信號和/或生長釋放信號且參考樣芯中同樣存在生長抑制信號和/或生長釋放信號，則確定雪崩沒有發(fā)生。

52、本發(fā)明至少具有以下有益效果：

53、樹木年輪作為常用的定年手段，具有定年準(zhǔn)確、精度高、分布廣泛、易于獲取等優(yōu)點(diǎn)，且雪崩發(fā)生后會在樹輪中留下明顯的信號，包括疤痕、愈傷組織、創(chuàng)傷性樹脂道等，利用這些信號可以準(zhǔn)確追蹤雪崩發(fā)生的年份，并且可以將區(qū)域雪崩記錄時(shí)間序列延長。