基于遙感三維技術的地質災害分布規律研究

劉 海

（安徽省化工地質勘查總院，安徽 馬鞍山 243000）

地質災害是指由于自然因素、人為因素引發的和地質作用有關的危害人類生命財產安全的災害類型。安徽地區地災害分布廣泛，而且類型多樣，活動頻繁，造成的危害性巨大。為了解和掌握當地地質災害現狀[1]。文中利用遙感三維技術對當地的地質災害分布規律進行研究，現展開具體闡述。

1 主要地質災害類型

1.1 水土流失

（1）主要水土流失區遙感圖像特征。判讀水土流失災害主要通過圖像的色、形、紋異常來實現，將水土流失定性的分為兩級，一種為水土流失較重地區，一種為弱水土流失地區。水土流失較重地區，主要的標志影像為巖漿巖體、片巖、片麻巖分布區，呈現偏淺的色調，灰白色和淺黃色，發育結構構造線紋理和枝狀水系，分布植被較少。水土流失較弱地區，主要為沉積碎屑巖分布區，呈現較深的圖像色彩，表現為黃色和橙色，紋理結構為鱗片狀和星點狀，不發育沖溝，安徽地區較為嚴重的水土流失地區，主要在兩大山區分布。片巖與巖體大量分布于大別山的北側解河與史河流域之間的位置，呈現松散的結構特點，極易風化，是流域當中重要的產沙地層。丁家埠鎮這是梅山水庫源頭，同時，霍山縣兒街與龍和口這些地區存在嚴重的水土流失問題。片麻巖以及巖體是大別山南東部的主要巖性特征，具有破碎的構造特點，很容易引發剝蝕。在流失區域中，太極湖、極陽以及岳西和宿遷水土流失非常嚴重。花燈閃長巖以及老巖體花崗巖大量分布在皖南山區，存在非常強的剝蝕特征，分布很厚的風化層，色斑以及淺色色斑大面積分布，主要表現為灰白色以及淺黃色，表面之上較為粗糙，表現為不規則狀和麻點狀，周圍主要是橙黃色以及紅色二者對比比較鮮明，通過這些影像特征，能夠對嚴重水土流失區進行解譯，并通過實際資料得以有效證實。

（2）水土流失的原因。①自然因素：長期以來由于兩大山區，始終處在抬升階段，由于外動力地質因素影響，造成較大的侵蝕作用，山高谷深，具有較大的坡長與坡度，易風化巖石在區內分布廣泛，而且破碎程度非常高，由于區內暴雨天氣較多，強度比較大，存在非常強的土壤侵蝕流失現象，導致水土流失主要表現為水力侵蝕型。②人為因素：長時間以來山區森林受到破壞非常嚴重，特別是經濟社會發展過程當中只考慮眼前經濟效益，對林地亂墾亂伐，利用陡坡進行開荒，導致森林面積嚴重下降，再加上人類山區沿延伸延伸，更破壞了大量的森林資源，工程建設過程當中造成很多堆積物于松散層，使環境惡化問題不斷凸顯，導致水土流失問題日漸加劇。

（3）水土流失的危害。土壤肥力出現嚴重下降，對良田造成淹沒，庫塘出現嚴重淤積，氣象災害頻發，導致災情越發嚴重。

1.2 岸崩與淤積的遙感特征

（1）長江安徽段岸崩與淤積。長江在其演化過程當中，合成一直處于擺動狀態，由于河床淤積與崩塌，對兩岸居民生命財產安全構成巨大威脅。對于崩岸圖像特征而言，主要呈現為鋸齒狀凹凸不平的特征。淤積岸圖像特征，主要表現為凸起的弧形泥沙堆積。通過這些發現，安徽長江段有23處嚴重崩岸，有時四處分布在北岸，還有九處分布在南岸，存在11處淤積岸段，其中8處分布在北岸，3處分布在南岸。通過這些不能發現，崩塌與淤積北岸較為嚴重，而南岸相對較輕。

（2）巢湖的岸崩與淤積。依照片解譯與調查，巢湖崩岸長度在64.4km，是整個湖岸長度的36%。每年有389畝土地塌入湖中，特別是北面以及東面階地粘土質岸非常嚴重，長度在44.38km。導致巢湖岸崩的主要因素是由于，粘土在崩岸處脹縮性非常的明顯，由于湖岸陡坎有1-3m高，同時柱狀裂縫在陡坎土體內較為發育，遇到降水季節，由于雨水滲透，以及岸浪沖擊引發崩塌。遙感影像在岸浪崩塌上，表現為相同于長江崩岸的鋸齒狀凹凸不平特征。崩岸引發的破壞，主要是沿岸村莊的建筑物，由于頻繁搬家，使得湖盆淤積日漸嚴重，更引發岸線演變。巢湖淤積非常的嚴重，在湖的南東岸比較突出，影像處理顯示，沙灘分布于湖底，受淤積因素影響，導致湖盆於淺，湖岸線出現較大的變化，西湖岸線呈現平緩的特征，湖灘不斷加寬，延伸到湖區地帶，巢湖泥沙淤積發生的原因主要在西岸，由于豐樂河以及派河和杭埠河等主要分布在大別山北麓，由于泥沙大量攜帶，入湖地點為西湖岸，而且在入湖口位置，形成很多不同形狀的三角洲，和不同特點的沖積扇分布于東湖岸，低山丘陵風化沉積物分布于東岸，隨著河流進入到湖內，崩岸崩塌物在東湖岸湖內堆積。泥沙從西湖岸入湖，并隨著水流傾瀉而下堆積到東岸部位。巢湖淤積造成的危害導致湖盆於淺，增加湖水渾濁度，并對水域生態平衡造成很大破壞，不斷抬升河床，對航運交通造成不利影響。

1.3 兩淮煤田采空塌陷包括巖溶塌陷

兩淮煤田經過長時間的開采，地殼平衡被徹底打破，導致上層頂板部位不斷向下脫落，在地表部位則有塌陷采空區出現，并大量積水。塌陷集水區色彩主要為藍黑色和深藍色，主要表現為斑點狀以及面狀，和淺藍色的背景色相比有著鮮明的特點，塌陷區在大比例尺航片上，可通過立體鏡對陡坎邊界進行觀察，淮北煤田有70.4km2煤田塌陷區，淮南煤田共有11處塌陷區。

1.4 崩塌、滑坡災害

（1）交通沿線的崩塌、滑坡災害。崩塌滑坡災害主要分布在兩三地區公路鐵路沿線，崩塌災害在一些中低山地區分布廣泛，這些區域地勢都比較險峻，而且降雨頻繁，強度大，出現嚴重的侵蝕現象，構造非常的破碎，存在非常多的殘風坡積物，由于修路工程切坡過程當中，形成很多軟土體臨空面，穩定的構造被打破，在降雨因素影響下，容易發生崩塌災害。

（2）工業及民用建筑產生的滑坡。在第三丘陵區域滑坡災害分布廣泛，尤其是沿江丘陵區域如繁昌、銅陵、無為、蕪湖、巢湖等地區比較頻發。殘坡積物以及洪坡積物是滑坡體的重要物質組成，殘坡積物以及洪坡積物基礎面部位是滑動面分布所在，常常由于工程切坡以及建筑挖方所導致。

（3）修建水庫渠道產生的澇坡。在一些丘陵平原地帶水庫渠道修建過程當中，造成一些滑坡災害發生，主要分布在中上更新統粘土與亞粘土區域，同時分布在崗狀地形區域，規模上比較小，分布特點呈群狀，滑坡主要為淺層，在風化帶界面以及裂隙面、軟弱層面發生滑坡，滑坡具有多次性的特點，而且活動范圍逐漸加大，脹縮土是導致滑動的主要因素，外在因素是由于人工渠道開挖，造成臨空面所導致[2]。

1.5 地面塌陷

采礦業在沿江地區集中分布，采空區塌陷以及巖溶塌陷比較發育，由于采礦過程當中需要進行疏干排水，造成巖溶塌陷不同程度發生，特別是銅陵地區這種災害更為嚴重。

2 地質災害發育規律

2.1 地域性規律

由于平原、丘陵、山區巖土性質以及構造組成存在很大不同，在地質災害類型上也存在很大的差異性。

（1）平原地區。如煤炭地下水資源開采對地質環境造成很大干擾與破壞，導致災害不斷累積，造成嚴重的平面變形，引發地面沉降于塌陷災害發生，同時還有地面滑坡以及土壤鹽漬化問題存在。

（2）丘陵地區。脹縮土主要分布在江淮丘陵地帶，面積相對較大，老變質巖系分布于秋令東部，形成丘陵低山，具有較強的風化剝蝕特點，礦產資源主要分布在沿江丘陵區域，由于發達的采礦業，再加上道路渠道修建等工程，破壞丘陵地區平面和斜坡穩定性，加劇地質災害發生，不僅有建筑物基礎變形，同時還有道路露天采礦場以及渠道邊坡失穩問題，造成采空區塌陷和巖溶塌陷較為嚴重。

（3）山區。山區主要包括兩大山區，區內的地形非常的高聳，分布縱橫的溝谷和古老的巖層。構造變動對其影響非常大，具有強烈的風化作用，山區公路建設過程當中，有很多挖方切坡等工程，還存在大量的棄土，造成滑坡泥石流災害比較嚴重。

2.2 相關性規律

氣候因素影響也是重要的影響因素，地質災害受高強度降水因素影響，給地質災害的發生發展起著一定的控制作用，周期性的降水變化，也導致災害發生具有周期性的特點，尤其是降雨多發的季節，地質災害發生頻繁，而且呈現反復發生。如水土流失，滑坡，崩塌，泥石流災害這些災害都和降雨有著密切的聯系。

2.3 群發性規律

地質災害和因果、誘導、伴生、共發等因素都有著較為緊密的聯系，系統中有相關性和等級分布特點，如果災害發生在高一級的因素當中，便會將災害的鏈狀牽制以及群發性特點顯現出來，特別是受強降雨條件影響導致的崩塌，滑坡，泥石流災害，有進一步加重了水土流失，而這些物質，流入河流湖泊引發河流湖泊出現淤積，同時還會對農田造成覆沒，加劇土壤沙化發生。

3 地質災害防治意見

對沿江區域經濟發展情況展開全面細致的研究，特別要了解這些區域的地質環境背景，針對這些區域地質災害防治工作進行詳細探討，主要內容為：

（1）針對長江河道發展情況，展開詳細的調查與研究了解其演化趨勢，更好地指導航運防洪以及碼頭港口建設，針對目前的規劃提出全面的論證建議。

（2）簡體滑坡和巖溶塌陷災害分布較多的大型礦山，對其產生機制以及防治方法展開全面的研究。

（3）對津浦鐵路臨淮關-滁州段第地質災害地質災地質災害防治工作展開全面的研究

（4）將黃山景區作為研究重點，對皖南山區公路沿線建設區域地質災害展開全面的調查與分析，分析山間谷地村鎮存在的危害性，對危害的路段以及瀕危村鎮展開詳細調查，并針對性地提出有效的防治措施。

（5）對大別山區域環境地質情況展開全面系統的調查，了解和掌握小流域地質環境問題，并展開全面系統的評價工作，對山區公路地質災害展開全面的分析和研究，了解其產生條件和發生水土流失以及泥石流的背景，并針對性地將防治措施提出，降低災害發生造成的不利影響。

（6）通過光譜探測遺跡以及遙感技術手段，對地質災害調查監測以及預報系統進行構建，同時構建完善的信息反饋系統。