新疆新源縣滑坡災害遙感影像特征及分布規律

張策 揭文輝 付麗華 魏本贊

（核工業航測遙感中心，石家莊，050002）

新疆新源縣滑坡災害遙感影像特征及分布規律

張策 揭文輝 付麗華 魏本贊

（核工業航測遙感中心，石家莊，050002）

新疆新源縣因其特殊的地理位置和地質條件，滑坡災害十分發育，是伊犁地區滑坡災害危害最嚴重的區域之一，給該地區的經濟發展和人民生命財產造成了重大損失。文章以國產GF-1衛星數據為基礎數據源，開展新疆新源縣滑坡災害遙感調查工作，共解譯滑坡災害點818處。根據滑坡災害分布規律、強度將阿吾拉勒山則克臺以東到坎蘇溝地段、恰普河南岸山坡、庫爾德寧—闊克喬克、阿勒瑪勒鄉南側那提拉山北坡列為地質災害防治監測重點地區。

遙感解譯；滑坡災害；新源縣；新疆

一、引言

新疆新源縣地質災害類型多樣，崩塌、滑坡、泥石流等廣泛發育，特別是滑坡以及由滑坡引發的泥石流是該地區最為普遍和典型的地質災害類型，不僅威脅牧區草場及牧民的生命財產安全，也嚴重制約著地方旅游業及經濟持續發展。由于地質災害日益嚴重和對突發性地質災害搶災救災工作的時效性要求，有必要應用遙感技術開展地質災害調查[1,2]。本文以國產GF-1衛星數據為數據源，在對區內典型滑坡災害遙感影像特征進行分析的基礎上，建立滑坡災害遙感解譯標志，開展滑坡災害遙感解譯工作，查明研究區滑坡災害發生地點、規模、范圍，查明滑坡災害分布規律、強度、重點防預區域，為政府和職能部門對滑坡災害治理與預防提供參考和依據[3]。

二、研究區基本概況

新源縣位于新疆維吾爾自治區西北邊（圖1），伊犁河谷東端，新疆天山山脈西段，地形地貌形態比較復雜，總體呈“兩山夾一盆”的格局，整體地勢東高西低，山區為新源縣最主要地形，北部為阿吾拉勒山，南部為那拉提山，平均海拔1000-3000m。

新源縣因其特殊的地理位置和地質條件，滑坡、崩塌和泥石流等地質災害十分發育，其中滑坡災害最為發育，是伊犁地區滑坡地質災害危害最嚴重的區域之一[4,5]。新源縣滑坡災害主要分布于林帶以下的中低山區，尤其是海拔1100～2000m的中山帶最為發育，根據在該縣境內的調查，新源地區約85%的滑坡分布于這一地帶，而海拔小于1100m的中低山區和海拔大于2000m的中高山區滑坡分布則相對較少，分別占2.5%和10.5%。由于在新源縣境內，黃土的分布由西向東由薄變厚，再由厚變薄，而黃土的厚度對滑坡的規模大小等有直接影響，因此，滑坡災害自西向東逐漸減弱，規模逐漸變小，那拉提和坎蘇溝以東區域，受黃土地層變薄影響，這一地帶黃土滑坡分布較少。

三、調查區遙感數據處理

3.1 數據源選擇

遙感數據源采用2014年4～9月的GF-1衛星數據。該數據是高分辨率對地觀測系統國家科技重大專項的首發星，配置了2臺2m分辨率（全色）、8m（多光譜）相機，4臺16m分辨率多光譜相機。經圖像處理，空間分辨率可提高到2m，能滿足1∶1萬比例尺解譯精度。

3.2 遙感數據處理

由于遙感系統空間、時間以及輻射分辨率的限制，很難精確地記錄復雜地表信息，在數據獲取過程中不可避免的會出現誤差，這些誤差降低了遙感數據的質量，從而影響了圖像分析的精度。因而在進行應用前有必要對圖像進行預處理。本研究中所涉及的GF-1衛星數據的預處理主要包括影像正射校正、圖像配準、圖像融合和數據裁剪等。

四、滑坡地質體遙感解譯標志的建立

4.1 典型滑坡遙感影像特征分析

4.1.1 則克臺溝加朗普特滑坡遙感影像特征

在GF-1影像圖（圖2）上可看出，則克臺溝加朗普特滑坡體的形態、紋理及色調與背景環境在宏觀上表現極不協調，由兩個呈舌形的滑坡體、一個呈椅形的滑坡體組成，形成明顯的洼地，滑坡體色調呈淺色調，灰白色、青白色，色調分布不均勻，紋理平滑細膩，滑坡體后壁有坎，坎處呈暗色調，線性特征清晰；滑坡形成的泥石流位于滑坡體下游，呈長而彎曲的蚯蚓狀；滑坡體上游形成的堰塞湖在影像上呈深藍色。

4.1.2 吐爾根薩依滑坡群遙感影像特征

在GF-1影像圖（圖3）上，滑坡群呈弧形、椅形、馬蹄形、舌形，色調呈淺色調、灰白色，紋理細膩平滑；個別滑坡體引發泥石流，呈長而彎曲的蚯蚓狀（圖3）。

3.2 遙感解譯標志的建立

遙感影像上，不同地物有不同特征，這些影像特征是判讀識別各種地物的依據，稱為判讀或解譯標志。通過對新源縣則克臺溝加朗普特滑坡體、吐爾根薩依影像特征分析，建立了滑坡災害遙感解譯標志，具體見表1。

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五、遙感解譯成果及分布規律

根據建立的滑坡災害遙感解譯標志，通過室內遙感解譯，結合野外實地調查，新源縣共解譯滑坡災害點818處，以中小型滑坡為主，那拉提山庫爾德寧東到那拉提區域以及阿吾拉勒山則克臺以東到坎蘇溝地段滑坡分布較為密集，且滑坡規模較大，自西向東滑坡災害程度逐漸減弱，與區內黃土層分布特征一致。根據解譯成果，新源縣滑坡災害防治監測重點地區可劃分為4片，即阿吾拉勒山則克臺以東到坎蘇溝地段、恰普河南岸山坡、庫爾德寧—闊克喬克、阿勒瑪勒鄉南側那提拉山北坡（圖4，表2），這4片滑坡災害防治監測重點地區占新源縣全部滑坡災害的95%以上，災害點密度高，規模大，危害程度高。

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六、結論

本文以國產GF-1號衛星數據為基礎數據源，圍繞新疆新源縣滑坡災害開展遙感調查，解譯滑坡災害點并圈定滑坡重災區，通過野外驗證取得較好應用效果。

（1）基于高分辨率遙感數據開展“宏觀—微觀—宏觀”滑坡災害遙感解譯工作，可滿足不同比例尺災害遙感調查要求，為政府和職能部門對滑坡災害治理與預防提供參考和依據。

（2）滑坡災害在遙感影像上的解譯標志主要表現為滑坡體本身的形態、紋理和地貌標志，色調特征也是某些滑坡的重要識別標志。滑坡體的形態、紋理及色調與背景環境在宏觀上的不協調為滑坡遙感解譯的重要參考。

（3）針對新源縣共解譯滑坡災害點818處，主要發生于新源縣境內的阿吾拉勒山南坡和那拉提山北坡，自西向東滑坡災害程度逐漸減弱，根據分布規律圈定滑坡重災區4片，為今后滑坡災害治理與預防重要區域。

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遙感面臨的重大戰略機遇

2005年，中國作為發起國之一，建立起政府間多邊科技合作機制，地球觀測組織GEO，主導和引領了全球對地觀測系統的發展。在此基礎上，各國都在GEO框架下組織制定了有利于本國發展的對地觀測計劃，美國、歐盟、日本等國已經制定了全局對地觀測發展戰略。

“十二五”期間，中國啟動了863計劃—“星、機、地”綜合定量遙感系統與應用示范重大項目，規劃建設了“天、空、地”一體化的全國遙感網技術體系，提升了覆蓋數據接收、處理、定量遙感產品生產與應用服務全鏈條的空間信息服務能力，為中國的對地觀測系統走向世界進行了有益探索。

中國目前已經建立了涵蓋各部門的遙感應用技術體系，各部門紛紛制定了面向本領域的衛星遙感應用發展規劃，建立業務運行系統。目前正在實施的國家科技重大專項高分辨對地觀測系統和空間基礎設施，可初步形成天空一體化高精度對地觀測網絡，初步實現了空間信息資源共享。

中國作為地球對地觀測組織GEO聯合主席國，正在倡導建立全球性的地球觀測應用信息系統，這與中國目前的全球性戰略發展目標基本一致。未來十年，中國正面臨全球綜合地球觀測系統發展的重大戰略機遇，可充分利用GEO這一全球平臺在區域和全局層次上加快趕超世界先進國家。