基于遙感技術(shù)的地質(zhì)災(zāi)害防治研究

胡元艷 閔弟杉

（貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)局 測(cè)繪院，貴州 貴陽(yáng) 550018）

0 引言

地質(zhì)災(zāi)害是指自然作用以及人類的活動(dòng)造成的災(zāi)害性事件。地質(zhì)災(zāi)害主要分為突發(fā)性的和漸進(jìn)性的，突發(fā)性的包括泥石流、地震、滑坡等，漸進(jìn)性的災(zāi)害主要有水土流失、土地沙化等。遙感技術(shù)的信息數(shù)據(jù)量大、信息及時(shí)可靠、并且具有真實(shí)性的特點(diǎn)。遙感技術(shù)的這些特點(diǎn)都非常有助于對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的分析研究，目前遙感技術(shù)被廣泛的應(yīng)用到地質(zhì)災(zāi)害的研究處理中。遙感技術(shù)能夠提前預(yù)警災(zāi)害，利于預(yù)防措施的進(jìn)行，同時(shí)能夠有效的監(jiān)控災(zāi)情，對(duì)災(zāi)后重建有著重要的作用。

1 貴州省地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀

貴州省地處云貴高原，境內(nèi)主要是高原山地，山峰綿延。貴州的氣候以溫和濕潤(rùn)為主，每年的降水量達(dá)到了1200 毫米。貴州省內(nèi)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)十分的復(fù)雜，巖溶地貌非常的典型。喀斯特地層分布非常的廣泛，總面積達(dá)到了109084 平方千米，并且?guī)r溶的形態(tài)種類繁多，形成了特殊的巖溶生態(tài)環(huán)境。由于貴州省大多是山脈，導(dǎo)致喀斯特的分布也呈現(xiàn)出陡峭縱橫的態(tài)勢(shì)，而且喀斯特地質(zhì)非常的脆弱。省內(nèi)的喀斯特地層主要分為四類，分別是碳酸鹽巖、頁(yè)巖和砂巖以及玄武巖、變質(zhì)千枚巖和板巖、含煤巖溶層。碳酸鹽巖地區(qū)容易發(fā)生滑坡、山體崩塌等地質(zhì)災(zāi)害；頁(yè)巖、砂巖和玄武巖地區(qū)容易形成泥石流和滑坡等地質(zhì)災(zāi)害；變質(zhì)千枚巖、板巖由于風(fēng)化厲害，一旦進(jìn)行人工開(kāi)采會(huì)出現(xiàn)泥石流、地表沉陷等問(wèn)題；而含煤層巖溶由于煤礦的開(kāi)采，極易發(fā)生山體崩裂、地面塌陷等災(zāi)害事故。另外，貴州省的土質(zhì)特別，在山間、河流等平緩地段大多為軟土層，軟土、淤泥等遇到水容易軟化，干燥時(shí)又容易收縮，導(dǎo)致地面下沉、滑坡、崩塌以及泥石流等地質(zhì)災(zāi)害。而貴州省內(nèi)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)多為斷層等，導(dǎo)致巖體不穩(wěn)定，容易發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害。貴州省內(nèi)的地質(zhì)災(zāi)害類型主要有地面下沉、地面崩裂、泥石流、滑坡、山體塌陷等。

圖1 貴州主要的地質(zhì)災(zāi)害

2 遙感技術(shù)在貴州地質(zhì)災(zāi)害中應(yīng)用的必要性

貴州省經(jīng)常大面積的發(fā)生各種地質(zhì)災(zāi)害，給當(dāng)?shù)貛?lái)了巨大的災(zāi)難。貴州省內(nèi)的地質(zhì)災(zāi)害嚴(yán)重的影響了居民的日常生活，造成了難以估計(jì)的損失，它的破壞力主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，地質(zhì)災(zāi)害造成了嚴(yán)重的人員傷亡事故。貴州省內(nèi)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)特殊，巖溶面積大，每年都會(huì)發(fā)生多次地質(zhì)災(zāi)害，造成了大量的人員傷亡事故，直接影響著貴州省的經(jīng)濟(jì)發(fā)展；第二，對(duì)城鎮(zhèn)建筑造成了巨大的破壞，城鄉(xiāng)建筑、工廠設(shè)施等都遭到了嚴(yán)重的破壞；第三，煤礦等開(kāi)采企業(yè)受到了破壞，造成人員傷亡等事故的發(fā)生；第四，交通、電力以及通信設(shè)施遭到了損毀。由于泥石流、滑坡等災(zāi)害的發(fā)生，貴州省的通信、電力以及交通等設(shè)施嚴(yán)重?fù)p毀，影響了交通的發(fā)展，不利于災(zāi)后的重建；第五，水利工程等大型國(guó)家工程遭到了破壞，造成了居民無(wú)法進(jìn)行正常的日常生活；第六，由于各種地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，影響了貴州的資源開(kāi)發(fā)以及招商引資等商業(yè)活動(dòng)的進(jìn)行，影響了經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

地質(zhì)災(zāi)害阻礙了貴州省的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，當(dāng)?shù)氐木用竦纳?cái)產(chǎn)的安全得不到保障，影響了居民的日常生活。由地質(zhì)災(zāi)害造成的經(jīng)濟(jì)損失占了全省所有災(zāi)害的一半以上。頻繁發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害給貴州省的城鎮(zhèn)建筑、交通、通信、水電工程造成了相當(dāng)大的破壞，嚴(yán)重的影響了經(jīng)濟(jì)發(fā)展。同時(shí)，地質(zhì)災(zāi)害帶來(lái)的人員傷亡事故給居民的精神上造成了非常大的打擊，不利于社會(huì)的和諧穩(wěn)定。因此，遙感技術(shù)能夠真正幫助我們對(duì)地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行預(yù)警、監(jiān)控和災(zāi)后等數(shù)據(jù)的掌握，遙感技術(shù)獲得的數(shù)據(jù)將會(huì)更加的廣泛、準(zhǔn)確和及時(shí)，對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的處理有著極大的作用。

地質(zhì)災(zāi)害具有突發(fā)和急迫的特點(diǎn)，災(zāi)情的預(yù)警、監(jiān)控和災(zāi)后的處理工作艱難并且復(fù)雜。有些地質(zhì)災(zāi)害是由于突發(fā)的大規(guī)模降雨引起的，例如山體滑坡、泥石流以及洪澇災(zāi)害等。以往對(duì)于地質(zhì)災(zāi)害的調(diào)查一般是人員野外實(shí)地調(diào)查，只能知道地質(zhì)災(zāi)害的地點(diǎn)和災(zāi)害的程度，但是不能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控災(zāi)情，不利于災(zāi)后的救災(zāi)和重建工作的進(jìn)行。而遙感技術(shù)一改以往的局限性，能夠及時(shí)的、廣泛的獲取大量信息資料，并且資料的準(zhǔn)確性要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于以往的實(shí)地調(diào)查，同時(shí)遙感技術(shù)數(shù)據(jù)的收集不會(huì)受到地形、環(huán)境等因素的影響。遙感技術(shù)不僅能夠獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，更能夠進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)警，監(jiān)測(cè)地質(zhì)災(zāi)害的具體情況，對(duì)已發(fā)生的災(zāi)害進(jìn)行評(píng)估，給救災(zāi)等處理提供了科學(xué)的數(shù)據(jù)依據(jù)。因此，遙感技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害中的運(yùn)用是必須的，并且將會(huì)越來(lái)越普及。

3 遙感技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防中的應(yīng)用

地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生主要是因?yàn)樽匀坏刭|(zhì)因素，同時(shí)極大地受到人類活動(dòng)的影響。地質(zhì)災(zāi)害給人類帶來(lái)了巨大的災(zāi)難，不僅威脅著人類的安全，同時(shí)對(duì)社會(huì)的發(fā)展有著嚴(yán)重的破壞作用。遙感技術(shù)的應(yīng)用，為地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防、監(jiān)控以及救災(zāi)等活動(dòng)提供了科學(xué)的數(shù)據(jù)依據(jù)，有效的預(yù)防地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，及時(shí)的進(jìn)行災(zāi)后處理。通過(guò)雷達(dá)與遙感技術(shù)的結(jié)合，能夠?qū)b感圖像進(jìn)行科學(xué)的解讀，從而及時(shí)的獲取地質(zhì)災(zāi)害的相關(guān)數(shù)據(jù)信息，為地質(zhì)災(zāi)害的調(diào)查提供真實(shí)的、科學(xué)的數(shù)據(jù)。對(duì)以獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，不僅可以得知災(zāi)害的發(fā)展情況，同時(shí)還可以對(duì)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的原因進(jìn)行分析，并考究人為因素對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的影響。例如，在對(duì)山體滑坡以及泥石流等地質(zhì)災(zāi)害的研究中，遙感技術(shù)的運(yùn)用主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面，滑坡地點(diǎn)的調(diào)查和滑坡的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的監(jiān)控。山體滑坡和泥石流是較為常見(jiàn)并且分布廣泛的地質(zhì)災(zāi)害，全球地質(zhì)特殊的地區(qū)都常有發(fā)生?；隆⒛嗍鞯陌l(fā)生主要是因?yàn)橥临|(zhì)本身的特殊性以及長(zhǎng)期雨水的沖刷和人類活動(dòng)等因素。遙感技術(shù)的應(yīng)用可以直觀的看到植被的覆蓋情況、巖石的類別、結(jié)構(gòu)、人類活動(dòng)以及降水、積水等影響滑坡、泥石流的因素。通過(guò)對(duì)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生因素的分析，結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際地理情況，對(duì)比已發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害區(qū)域的共同特征，建立地質(zhì)災(zāi)害隱患區(qū)域的遙感影像，然后對(duì)隱患區(qū)域是否會(huì)發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行研究，最終做出判斷。

4 遙感技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害治理中的應(yīng)用

地質(zhì)災(zāi)害的種類較多，包括泥石流、山體滑坡、地表沉降等多種災(zāi)害，他們有時(shí)單獨(dú)發(fā)生，有時(shí)候會(huì)同時(shí)發(fā)生一種或者多種，但是他們體現(xiàn)在遙感圖像上的形態(tài)、色調(diào)等數(shù)據(jù)是可以區(qū)分開(kāi)來(lái)的。因此，利用遙感技術(shù)可以準(zhǔn)確的、直觀的辨別出各類災(zāi)害的規(guī)模、特征等。從而，遙感技術(shù)的運(yùn)用可以很好的解釋各類災(zāi)害的發(fā)生狀況，實(shí)時(shí)查明地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的地點(diǎn)和規(guī)模，通過(guò)這些數(shù)據(jù)分析地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的原因、特點(diǎn)以及趨勢(shì)、危害系數(shù)、影響因素等。根據(jù)這些數(shù)據(jù)的分析結(jié)果，可以對(duì)地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行級(jí)別評(píng)估，有利于對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防、檢測(cè)工作的進(jìn)行。

圖2 2010年貴州崗烏鎮(zhèn)大型滑坡碎屑流地質(zhì)災(zāi)害災(zāi)區(qū)地面低空航拍監(jiān)測(cè)影像、DEM 及三維場(chǎng)景圖

隨著遙感技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害中使用日漸成熟，遙感技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害中的應(yīng)用已經(jīng)從以往的理論化逐步走向?qū)嵺`，并且推廣到全國(guó)范圍內(nèi)。尤其是山區(qū)的工程建設(shè)以及水利工程的地質(zhì)災(zāi)害防治，遙感技術(shù)顯得尤為重要。未來(lái)遙感技術(shù)的發(fā)展，將會(huì)利用已有的衛(wèi)星、雷達(dá)以及全球定位系統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害的檢測(cè)并且通過(guò)數(shù)據(jù)的分析和處理，監(jiān)測(cè)并治理地質(zhì)災(zāi)害。通過(guò)同一區(qū)域內(nèi)不同時(shí)期的遙感圖像的解讀，調(diào)查分析各類地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生相關(guān)因素，建立檔案庫(kù)，促進(jìn)地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)測(cè)和判斷。遙控技術(shù)還能夠及時(shí)的監(jiān)控地質(zhì)災(zāi)害的情況，并通過(guò)對(duì)已發(fā)生災(zāi)害的分析，為地質(zhì)災(zāi)害的救災(zāi)、災(zāi)后處理等工作提供科學(xué)的數(shù)據(jù)依據(jù)。

5 結(jié)束語(yǔ)

遙感技術(shù)的應(yīng)用將會(huì)很大程度上的提高地質(zhì)災(zāi)害處理能力，能夠進(jìn)行科學(xué)的地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查以及災(zāi)情的評(píng)估，遙感技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)取得了很多的成功。但是我國(guó)遙感技術(shù)的應(yīng)用還不夠成熟，目前只在災(zāi)害地點(diǎn)的獲取和宏觀評(píng)價(jià)上得到運(yùn)用，并且相關(guān)的理論知識(shí)還不夠純熟，在地質(zhì)災(zāi)害的詳細(xì)分析和評(píng)價(jià)上的研究較少。由于地質(zhì)災(zāi)害的突發(fā)性和隨機(jī)性，要求遙感技術(shù)更加快速、及時(shí)、準(zhǔn)確的獲取并分析數(shù)據(jù)。因此，我國(guó)必須加快對(duì)遙感技術(shù)研究的步伐，建立全國(guó)范圍內(nèi)的遙感預(yù)警、檢測(cè)和評(píng)估的系統(tǒng)，充分利用已有的衛(wèi)星、雷達(dá)以及定位系統(tǒng)等進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害的檢測(cè)和數(shù)據(jù)評(píng)估，而這一發(fā)展趨勢(shì)是遙感技術(shù)的未來(lái)發(fā)展方向。

［1］馮淳，張文龍.遙感技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代礦業(yè)，2014(02)

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