遙感技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查中的應(yīng)用

任正情

（安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局313地質(zhì)隊，安徽 六安 237010）

在充分掌握工作區(qū)的區(qū)域地質(zhì)背景的基礎(chǔ)上，以Rapideye衛(wèi)片為主要數(shù)據(jù)源，采用遙感技術(shù)中的空間定位方法，獲取地質(zhì)災(zāi)害的基本信息數(shù)據(jù)，完成遙感地質(zhì)調(diào)查工作，形成遙感地質(zhì)調(diào)查成果圖和成果報告，為防災(zāi)減災(zāi)提供參考。

1 遙感技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查中的作用

數(shù)字地災(zāi)技術(shù)為當(dāng)今在地質(zhì)災(zāi)害遙感解譯中常采用的方法，地學(xué)理論作為其理論指導(dǎo)，結(jié)合遙感技術(shù)中的空間定位方法，進(jìn)而獲取以數(shù)字形式為主的并且與地理坐標(biāo)配準(zhǔn)的地質(zhì)災(zāi)害的基本數(shù)據(jù)信息（例如滑坡崩塌的要素、滑坡崩塌區(qū)的地形和土地覆蓋情況、災(zāi)害發(fā)生引起的形變和地質(zhì)構(gòu)成等）；首先通過GIS技術(shù)中的存儲和管理功能，將這些數(shù)字信息進(jìn)行存儲；在此基礎(chǔ)上，根據(jù)進(jìn)行空間分析，用于地災(zāi)調(diào)查、研究、進(jìn)行災(zāi)情評估工作，最終達(dá)到為危險預(yù)測等滑坡起到減災(zāi)防災(zāi)工作目的[1]。

目前DEM數(shù)據(jù)常用的三種獲取方法分別為：①通過RADASAT的立體圖像而直接提取；②通過SPOT的立體圖像而直接提取；③通過現(xiàn)有紙質(zhì)地圖首先提取地形圖中的等高線，再利用等高線生成。RADASAT及SPOT立體圖像提取DEM特點為數(shù)據(jù)更新和提取快，缺點是購買立體圖像的費用較高，一般研究項目很難承受此項費用；而反觀紙質(zhì)地圖提取等高線后再生成DEM精度雖然立體像提取的DEM，且購費用相對也較低，但是缺點主要反應(yīng)在費時費力方面。通過對以上問題的分析，通常均采用等高線生成DEM較多。

引起地質(zhì)災(zāi)害的原因根據(jù)其特征分為內(nèi)在因素和外在因素。內(nèi)在因素主要由地質(zhì)背景條件引起，有地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、坡體結(jié)構(gòu)等因素引起[2]。區(qū)域性的地質(zhì)災(zāi)害的災(zāi)種、災(zāi)害發(fā)生概率、空間分布規(guī)律以及災(zāi)害的規(guī)模強(qiáng)度往往由區(qū)域地質(zhì)環(huán)境背景決定。而其外在因素往往指災(zāi)害發(fā)生的誘因。利用遙感信息的提取在地質(zhì)災(zāi)害環(huán)境背景中的研究，不僅可以提取地質(zhì)災(zāi)害定性評價的孕災(zāi)條件，而且還可以對地質(zhì)災(zāi)害的孕災(zāi)條件進(jìn)行定性量化，以此為依據(jù)進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害的定量化評價。根據(jù)某一個地區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特點，重點介紹遙感技術(shù)在地形地貌、地層巖性及坡體結(jié)構(gòu)、地質(zhì)構(gòu)造、土地利用類型、河流等誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的條件相關(guān)數(shù)據(jù)的提取和分析。

2 地質(zhì)災(zāi)害遙感信息提取

2.1 崩塌地質(zhì)災(zāi)害的遙感信息提取

（1）節(jié)理裂隙發(fā)育的堅硬巖石形成的陡峻山坡與峽谷陡岸兩側(cè)以及松散巖土體陡峭地貌往往是崩塌發(fā)生概率較高的區(qū)域。三維遙感圖像上其特征顯示效果較一般，但經(jīng)過仔細(xì)的研究仍能提取其主要解譯標(biāo)志：一般山坡地段坡度在45°～70°的陡坡，尤其是上陡下緩的陡坡為崩塌易發(fā)區(qū)，但往往經(jīng)過遙感解譯后也應(yīng)進(jìn)行實地驗證，而崩塌后的堆積物往往都堆積在谷底或斜坡平緩的地段；崩塌后崩塌表面坎坷不平具有粗糙感；崩塌壁顏色因巖性不同而存在差異，其周圍周邊植物稀疏；在遙感影像圖上崩塌體上部外圍野外地表通常有張節(jié)理形成的裂縫；而老崩塌因形成時間較長，而周邊多有灌草生長特點。

（2）Rapideye的影像解譯特征：崩塌地質(zhì)災(zāi)害多分布在自然或人工活動形成的陡峭邊坡地段；崩塌堆積體的平面形態(tài)特征多為舌形及扇形等形態(tài)；崩塌體后緣在遙感影像上色調(diào)特征具有陽坡及陰坡之分[3]。陽坡色調(diào)特征為淺色調(diào)區(qū)塊，陰坡色調(diào)特征呈濃重的陰影區(qū)帶；崩塌堆積體上無植被覆蓋。

（3）典型崩塌的三維遙感信息提取將軍山村崩塌：將軍山村崩塌位于六安市金安區(qū)張店鎮(zhèn)將軍山村境內(nèi)，如遙感影像圖以及野外照片圖1所示。

圖1 遙感解譯圖及野外驗證照片

崩塌體平面形態(tài)呈長條形，整個崩塌體原始坡高4m，坡長6m，最大寬度50m，崩塌體在遙感影像上呈土黃色色調(diào)。土質(zhì)邊坡，為一取土場，坡向10°，坡度約90°，近直立，有坍塌跡象。

2.2 不穩(wěn)定斜坡的遙感信息提取

（1）Rapideye的影像解譯特征：平面形態(tài)特征多為半弧形和扇形等形態(tài)；不穩(wěn)定斜坡色調(diào)特征以棕灰色、土黃色、灰白色為主，偶爾夾雜綠色及墨綠色的塊狀、片狀、不規(guī)則狀斑點或斑紋；植被特征：沿溝道兩側(cè)植被較少，坡面中上部則植被較發(fā)育。

圖2 遙感解譯圖及野外驗證照片

（2）典型不穩(wěn)定斜坡的三維遙感信息提取-長沖村不穩(wěn)定斜坡：長沖村不穩(wěn)定斜坡位于六安市金安區(qū)張店鎮(zhèn)長沖村境內(nèi)，如三維遙感圖以及野外驗證照片圖2所示。

不穩(wěn)定斜坡為一生產(chǎn)礦山，坡高30m，坡寬40m，開采面呈半圓形。不穩(wěn)定斜坡在影像上呈現(xiàn)暗灰色調(diào)，裂隙發(fā)育，巖石較破碎，雨水沖刷容易造成坡體失穩(wěn)，對道路產(chǎn)生威脅。

3 研究區(qū)地質(zhì)災(zāi)害解譯結(jié)果與分布特征分析

研究區(qū)地質(zhì)災(zāi)害類型主要有崩塌和不穩(wěn)定斜坡，通過對六安市金安區(qū)的遙感影像進(jìn)行1:5萬地質(zhì)災(zāi)害遙感解譯，并結(jié)合野外調(diào)查及驗證工作對解譯結(jié)果進(jìn)行修正和完善，進(jìn)行詳細(xì)綜合解譯，共解譯得出地質(zhì)災(zāi)害體5處，通過野外驗5處均實際存在，其中崩塌1處，不穩(wěn)定斜坡4處。驗證率是100%，正確率達(dá)到100%。解譯崩塌1處，占總數(shù)的20%，危害程度較輕；不穩(wěn)定斜坡4處，占總數(shù)的80%，規(guī)模均為小型，危害程度較輕。

通過對Rapideye衛(wèi)星影像1：5萬地質(zhì)災(zāi)害遙感解譯并結(jié)合野外調(diào)查工作，在野外調(diào)查和驗證工作的基礎(chǔ)上對解譯結(jié)果進(jìn)行綜合分析，研究區(qū)地質(zhì)災(zāi)害類型以不穩(wěn)定斜坡為主，少量崩塌危害程度較輕。