淺析高分辨率遙感影像在地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查中的作用

蘇然+趙紫威

摘 要 隨著時(shí)代的發(fā)展與經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)在生產(chǎn)生活中的作用越來(lái)越重要，遙感技術(shù)已經(jīng)成為礦產(chǎn)勘探或者其他領(lǐng)域必不可少的途徑和方法。傳統(tǒng)的影像分辨率比較低，對(duì)于地質(zhì)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)以及分析能力很差，對(duì)于現(xiàn)代信息找礦的需求來(lái)說(shuō)，已經(jīng)不能滿足，所以傳統(tǒng)的影像技術(shù)即將被淘汰。所謂地質(zhì)災(zāi)害，指的是在人為原因或者自然原因的作用下，以地質(zhì)的力作為主要破壞因素而引起的，對(duì)當(dāng)?shù)厝罕姷纳拓?cái)產(chǎn)安全、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活造成威脅的破壞現(xiàn)象。如果發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害，會(huì)對(duì)受災(zāi)當(dāng)?shù)厝罕娫斐梢欢ǖ纳鼡p失和財(cái)產(chǎn)損失，還有水土流失和其他的生態(tài)問(wèn)題也會(huì)隨之出現(xiàn)。由于地質(zhì)災(zāi)害具有持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、破壞性大的特征，對(duì)于災(zāi)害的防治和災(zāi)害發(fā)生之后的處理帶來(lái)了很大的難處，所以找到一種能夠快速解決地質(zhì)災(zāi)害的方法是特別重要的。而現(xiàn)在的遙感技術(shù)具有很多的優(yōu)點(diǎn)，比如反應(yīng)速度很快，能夠迅速對(duì)災(zāi)害做出反應(yīng)，現(xiàn)在已經(jīng)廣泛運(yùn)用于地質(zhì)災(zāi)害的防治等方面。

關(guān)鍵詞 遙感技術(shù)；地質(zhì)災(zāi)害；高分辨率；統(tǒng)籌兼顧

中圖分類(lèi)號(hào) TP2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2095-6363（2017）06-0075-02

隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展，航空技術(shù)和航天技術(shù)也有了很大的發(fā)展。遙感作為一種新興的技術(shù)最近幾年來(lái)被運(yùn)用到各個(gè)行業(yè)當(dāng)中，并且發(fā)揮著十分重要的作用。比如遙感技術(shù)在全國(guó)地質(zhì)災(zāi)害分布圖以及防治圖的編制工作中發(fā)揮著很強(qiáng)大的作用，同時(shí)在對(duì)滑坡泥石流等地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行監(jiān)測(cè)方面也有特別大的幫助。本文介紹了高分辨率遙感影像在地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查中的應(yīng)用和其發(fā)展趨勢(shì)。

1 傳統(tǒng)影像在地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查中遇到的難題

從20世紀(jì)80年代開(kāi)始，我國(guó)在地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查項(xiàng)目中逐漸引入了遙感技術(shù)。傳統(tǒng)的影像在地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查中存在著以下的不足：

1）光譜分辨率低，不能很好地滿足解譯的需求，對(duì)巖石的性質(zhì)的分辨能力十分的有限。在地質(zhì)勘探的過(guò)程當(dāng)中，除了某些個(gè)別的情況之外，傳統(tǒng)的影像很難直接用于直接找礦石。

2）空間分辨率低，在一般的情況下不容易直接被利用進(jìn)行地質(zhì)勘探工作，而是需要根據(jù)該地區(qū)在幾萬(wàn)年來(lái)地質(zhì)演變的過(guò)程當(dāng)中和地質(zhì)構(gòu)造演變的分布進(jìn)行調(diào)查工作，而傳統(tǒng)的影像不能滿足地質(zhì)構(gòu)造細(xì)致化解體的需求。

3）時(shí)間方面的分辨率較低，不能夠滿足信息化的地質(zhì)分析的需求。傳統(tǒng)的影像制作周期較長(zhǎng)，分辨率比現(xiàn)在遙感技術(shù)影像低很多，在地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查程度上，很難與現(xiàn)在的地質(zhì)情況相對(duì)接，會(huì)阻礙地質(zhì)信息化建設(shè)的發(fā)展，最終阻礙我國(guó)地質(zhì)勘探方面的進(jìn)步。

2 遙感調(diào)查的工作及其方法

在我國(guó)2014年開(kāi)始實(shí)施的《滑坡及泥石流災(zāi)害調(diào)查規(guī)范》中，調(diào)查的具體方法大致可以按照時(shí)間發(fā)展順序來(lái)進(jìn)行：對(duì)調(diào)查區(qū)資料的收集、利用遙感技術(shù)進(jìn)行調(diào)查、人工地面檢查、地球物理的探測(cè)、山地方面的工程、鉆探、進(jìn)行簡(jiǎn)單測(cè)試與進(jìn)行試驗(yàn)活動(dòng)。因此，利用遙感技術(shù)進(jìn)行調(diào)查，在災(zāi)害的調(diào)查防治中處于導(dǎo)向的地位，最后將調(diào)查的結(jié)果以高分辨率的遙感影像作為點(diǎn)底圖，通過(guò)進(jìn)行多方面數(shù)據(jù)的融合，然后進(jìn)行分析，可以提高野外調(diào)查工作的速度和準(zhǔn)確率。利用遙感進(jìn)行調(diào)查的方法和作用如下：

1）對(duì)收集到的資料進(jìn)行歸納和總結(jié)：根據(jù)人工調(diào)查的對(duì)象，我們可以利用高分辨率的航空遙感影像，將以往受過(guò)災(zāi)的地點(diǎn)進(jìn)行收集，使用正確的坐標(biāo)將其標(biāo)注，最后投射到遙感影像當(dāng)中，對(duì)后面進(jìn)行調(diào)查和野外的部署活動(dòng)提供正確的指導(dǎo)。

2）對(duì)地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行解釋?zhuān)哼b感解釋作為遙感地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查中的最重要的手段，高分辨率的航空遙感養(yǎng)生可以作為解釋工作的一個(gè)很好的平臺(tái)。遙感地質(zhì)災(zāi)害解釋的工作主要包括確定受災(zāi)的分布特征、解釋地質(zhì)災(zāi)害的類(lèi)型規(guī)模，以及其位移特征、發(fā)展趨勢(shì)，最后再對(duì)其危害程度和范圍進(jìn)行評(píng)估和評(píng)價(jià)，最終通過(guò)野外工作人員的驗(yàn)證后制作成為解釋卡。

3）對(duì)項(xiàng)目的統(tǒng)籌兼顧。遙感調(diào)查在地質(zhì)災(zāi)害中的運(yùn)用，與傳統(tǒng)的鉆探等專(zhuān)業(yè)的方法有很大的不同。現(xiàn)代信息技術(shù)中既可以形成單獨(dú)的報(bào)告內(nèi)容，同時(shí)也可以貫穿其中所有項(xiàng)目的工作。雖然遙感技術(shù)所得到的只是圖像，但是經(jīng)過(guò)現(xiàn)代信息技術(shù)的加工和處理，再結(jié)合其他信息，可以制作出很多的效果圖。無(wú)論是傳統(tǒng)地面調(diào)查還是其他的調(diào)查都可以將遙感影像作為前期的分析資料。由此可見(jiàn)，高分辨率航空遙感影像在實(shí)際的生活中的作用是十分強(qiáng)大的。

3 對(duì)標(biāo)志和結(jié)果進(jìn)行解釋和翻譯

1）崩塌。崩塌形成的地方的下方為崩塌堆積物，主要發(fā)生崩塌的部位可以看到很明顯的斷壁，這種情況在高分辨率的遙感圖像上，特別容易被識(shí)別。崩塌形成的特征主要包括：形成的地帶多在河谷或者斷崖的兩側(cè)，崩塌之后形成的物質(zhì)會(huì)在坡角形成堆積物，一般會(huì)呈現(xiàn)為錐狀。崩塌以后的地區(qū)一般不長(zhǎng)植被，會(huì)形成坡度較陡的條形，容易被遙感所感知。

2）滑坡。在一般的情況下，遙感圖像上對(duì)滑坡體的識(shí)別最主要的是包括對(duì)滑坡體特定的地貌及其平面形態(tài)和水系特征等方面的特征。在遙感圖像中，有時(shí)候會(huì)受到人工活動(dòng)的影響，在其形態(tài)上和地貌的部位特別容易和人工所形成的梯田相混淆，給最后的制圖階段造成一定的困難。

3）礦山。在開(kāi)礦較多的地區(qū)（如山西大同和江西的上饒地區(qū)），與礦山開(kāi)發(fā)的活動(dòng)相關(guān)的解譯內(nèi)容主要包括地上的露天開(kāi)采、地下的鉆探開(kāi)采、礦山建筑、中轉(zhuǎn)的場(chǎng)地等等。在我們新技術(shù)的遙感影像上面顯示，地面上的物體界限非常分明、色彩很鮮艷，與此同時(shí)，紋理比較粗糙，比較難識(shí)別，紋理也有很不規(guī)則的斑塊或者條紋，再一個(gè)特征就是亮度與其他地質(zhì)地貌有很大的不同，在遙感影像中顯示的特征很明顯。

4 結(jié)論及建議

近些年來(lái)，我國(guó)把遙感這項(xiàng)新的技術(shù)應(yīng)用在了地質(zhì)災(zāi)害的調(diào)查與研究當(dāng)中，對(duì)于地質(zhì)災(zāi)害這方面總結(jié)并且探索出了合理的調(diào)查與分析方法，遙感技術(shù)成為地質(zhì)災(zāi)害防范與治理中一種新的表現(xiàn)方式，也即將成為地質(zhì)災(zāi)害防治中主要的研究方向。通過(guò)對(duì)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生地點(diǎn)的調(diào)查項(xiàng)目作為其研究和分析的基礎(chǔ)，通過(guò)新興的遙感調(diào)查進(jìn)行分析和總結(jié)后，可以分析出遙感技術(shù)對(duì)整個(gè)受災(zāi)和救災(zāi)項(xiàng)目中的作用進(jìn)行相關(guān)論述。

綜上所述，如果對(duì)江西上饒地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行監(jiān)測(cè)的話，利用遙感技術(shù)可以知道其規(guī)模一般是數(shù)百到數(shù)千立方米，植被的分布非常茂盛，并且分布不均，所以我們采用高分辨率為主、多光譜的形式為輔助，多種信息技術(shù)相結(jié)合的方式作為上饒地區(qū)的遙感地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查的主要方法。

近年來(lái)，我國(guó)航天航空技術(shù)高速發(fā)展，高分辨率航空遙感影像圖是我國(guó)科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展的產(chǎn)物，這使得遙感地質(zhì)災(zāi)害的調(diào)查工作，在之前由于分辨率和攝影精度的限制，我們的災(zāi)害調(diào)查分析只能停留在宏觀的方面，而現(xiàn)在高分辨率的航空遙感影像，不但能夠大致測(cè)量受災(zāi)地點(diǎn)的水平面積，與此同時(shí)能夠?yàn)橐院蟮牡孛嫔系墓ぷ饕?guī)劃更加合理的方案，更加減少人力物力，使得物盡其用、人盡其用。這也可以使調(diào)查人員的調(diào)查工具由復(fù)雜的手動(dòng)測(cè)繪轉(zhuǎn)為帶有高分辨率遙感影像的帶有地理地質(zhì)等基礎(chǔ)信息的高精度GPS，從而進(jìn)行數(shù)字化、信息化的操作。在操作完畢之后，操作的結(jié)果會(huì)直接顯示在計(jì)算機(jī)的顯示屏上，這將會(huì)大大地提高調(diào)查的精度和寬廣度。

與此同時(shí)，在新興的高分辨率的遙感影像的精度到達(dá)一定程度時(shí)，我們可以在多光譜和其他性能方面對(duì)遙感器的工作進(jìn)行完善，再結(jié)合高精度的高程信息系統(tǒng)，我們可以使得新興的遙感技術(shù)在三維領(lǐng)域向著更加精細(xì)化、程序化、實(shí)用化的方向發(fā)展。

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