遙感技術在地質災害調查評價中的應用
——以廣東省廣州市花都區為例

李玲玲，馬志強

（1.甘肅工業職業技術學院 地質學院，甘肅 天水 741025；2.廣東省核工業地質調查院，廣東 廣州 510800）

引言

廣東省廣州市花都區受地形地質條件、地質構造、降水條件等影響，加之人類工程活動強烈，使之產生大量的臨空面，從而導致崩滑泥等時有發生，其發育情況比較嚴重，查明其分布與特征對于當地經濟和社會發展具有一定的促進作用。而遙感技術作為一種能夠快速、準確獲取宏觀和微觀信息的技術手段，在地質研究和勘查中應用廣泛[1-2]，鑒于此，本文針對該區利用高分辨率衛星影像，對其崩滑泥進行解譯，并分析其分布規律，為今后制定防災減災計劃提供參考依據。

1 研究區概況

花都區位于廣東省中南部，廣州市北部，珠江三角洲的北緣。地理坐標東經 112°57′07″～113°28′10″，北緯 23°14′57″～23°37′18″，總面積 970.04km2。花都區屬于亞熱帶季風氣候，平均降雨量1753.9mm，總體地勢北高南低，東高西低，地貌以丘陵、平原為主（見圖1 廣州市花都區地貌圖）。區內崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷和地面沉降災害發育。

2 遙感數據源與圖像處理

2.1 遙感數據源的選擇

本次遙感調查采用的主要遙感信息源為覆蓋全區的Quickbird 和 spot5 數據，其中 Spot5（分辨率 0.61m）、Quickbird（分辨率0.5m）衛星數據資料用于區域環境地質背景條件的遙感解譯，Quickbird（分辨率0.5m）衛星數據資料用于遙感解譯一般地區和重點地區的地質災害體。

圖1 廣州市花都區地貌圖

2.2 遙感圖像處理

遙感圖像處理主要指以下幾方面的工作：波段選擇及RGB 合成，數據的幾何校正，數據融合，多景影像鑲嵌以及圖像增強處理。

3 地質災害遙感解譯[3]

3.1 滑坡地質災害解譯

滑坡是斜坡變形破壞的一種，在遙感圖像上通常可通過其典型地貌特征進行識別。首先是滑坡的形態，常見的有簸箕形、舌形、不規則形，色調較深；其次通常能夠找出比較清晰的滑坡后壁、滑坡周界、滑坡臺階、滑坡舌等滑坡要素。

解譯標志主要有：

（1）形態：呈弧形、簸箕形、舌形或不規則形態。

（2）規模：滑坡大小通常與地質構造有關。

（3）色調紋型：滑坡區與周圍有明顯差異，滑體周界常有與滑坡區分布基本一致的深色色環。

（4）地形：滑坡上部分坡體比周圍平緩，緩坡后及兩側有陡壁及側壁。

（5）滑坡后壁：平面呈圓椅狀，坡度大。

（6）其他：緩坡后部、后壁下，常存在負地形，有時有積水。

3.2 崩塌地質災害解譯

崩塌也是斜坡變形破壞的一種，在遙感圖像上通常通過其發育的地貌位置和堆積物特征進行解譯。崩塌主要發生于地形較陡地段，堆積物呈倒石錐狀；新發生崩塌的崩塌壁多呈淺色調。

解譯標志主要有：

（1）典型特征：具有明顯的后壁和堆積物。崩塌體輪廓清晰，堆積物表面通常不平坦，具有粗糙感，崩塌體的上部外圍有時具有放射狀的張節理。

（2）發生部位：多發生在陡坡或陡岸上，巖性多為節理發育的堅硬巖石。

（3）倒石錐特征：坡腳常有倒石錐，組成巖土塊大小不等、零亂無序。在圖象坡面色調呈均勻的淺灰色至深灰色，邊緣多呈細點狀紋型，形態多呈三角形、契形。

3.3 泥石流地質災害解譯

泥石流通常發生在山區溝谷地帶，在溝口堆積有扇形或條形堆積物。所以，在解譯泥石流時，首先要從遙感圖像上解譯溝谷的坡降比，判斷該坡降比是否達到發生泥石流的界限，其次解譯溝谷的溝口是否存在扇形或條形堆積物，最后判斷該溝谷的匯水流域內是否有大量的松散堆積物來源。

3.4 不穩定斜坡解譯

不穩定斜坡通常是地質災害的隱患點，在遙感影像圖上比較清楚，其特征是形態呈弧型，輪廓線清晰，影紋粗糙，色調為較均勻的亮白一黃白色，坡面地形破碎，植被覆蓋率低，坡度較大，后緣為直線型或圓弧型的陡坎，坡前一般為房屋或公路。

3.5 解譯結果

通過此次地質災害遙感調查，共解譯出的地質災害點與不穩定斜坡點共284 處，其類型為滑坡、崩塌、泥石流、不穩定斜坡，其中，滑坡34 處，占總點數的19.8%；崩塌6 處，占總點數的3.5%；泥石流3 處，占總點數的1.7%；不穩定斜坡129 處，占總點數的75%（見表1）。

表1 地質災害點與不穩定斜坡點統計表

本次遙感調查各類地質災害大型有10 處，占總數的3.5%，中型有230 處，占總數的81.0%，小型有44 處，占總數的 15.5%（詳見表 2）[4]。

表2 地質災害點與不穩定斜坡規模統計表（省標）

4 地質災害分布規律

4.1 崩滑泥與地形地貌

廣州市花都區海拔高程變化較大，海拔范圍1.20m-581m，相對高差579.8m。由于海拔高程變化大，所以將該區按海拔不同分為平原地貌（0～100m）、丘陵地貌（100～500m）和低山地貌（500～1000m）。統計不同地貌中發育的地質災害的數量，分析海拔高程與地質災害發育的關系。通過統計發現，崩滑泥主要分布在丘陵地貌地區，共計119 處，占災害總數的69.2%（詳情見表3）。地質災害主要分布在丘陵地貌區的主要原因是該地貌區內發育有5～15m 厚坡殘積層，這是地質災害易發地層，同時在該地貌區內人口密度較大，人類工程活動影響大，切坡現象、坡面開墾活動、植被破壞突出，以上因素為該地貌區為滑坡、崩塌等地質災害的發育奠定了基礎。

表3 地貌類型與崩滑泥關系統計表

4.2 崩滑泥與工程巖組

花都區的崩滑泥災害點主要分布在塊狀堅硬侵入巖組和松散巖類巖組中，其中塊狀堅硬侵入巖組中有75處，松散巖類巖組中有44 處，分別占總數的43.6%、25.6%（詳見表4）。造成這一規律的主要原因是巖石的結構與構造，這兩類巖組均發育有厚度3～8m 風化層，特別是在塊狀堅硬侵入巖組中，風化層最厚達25m。風化層土體中含有砂礫成分一般在20～35%之間，由于其孔隙度較大，地表徑流較易入滲，從而使風化層含水量增加，降低了土體強度，從而誘發地質災害。

表4 地質災害與工程地質巖組特征統計表

4.3 崩滑泥與地質構造

花都區斷裂構造總體走向為北東方向，該方向斷層規模大，延伸長度長。北東向構造主要有雅髻嶺斷裂，出露于赤坭鎮北東部的雅髻嶺，走向近北東30°，傾向南東，傾角80°，為逆斷層；東西向斷裂構造為石牙頂斷裂，出露于梯面鎮北部的石牙頂，走向近東西，傾向北，傾角70°，壓性逆斷層。通過分析地質災害分布與地質構造空間位置的關系可以看出，大量的地質災害點分布在大斷裂構造帶的上盤和下盤，而且崩滑泥的展布方向基本與斷裂構造帶的方向一致。這就說明了區域地質構造活動對地質災害的形成發育有著明顯的影響作用。一是區域地質構造活動控制地貌的形成發育，由此形成的低山地貌、丘陵區等臨空面發育，易于發育崩塌、滑坡、泥石流等地質災害；二是區域地質構造活動能夠改變巖土體的結構，使巖石破碎，形成大量裂隙，降低力學強度，導致發生滑坡、崩塌等。

5 結論和建議

由于受遙感數據空間分辨率的限制，本次遙感調查主要以規模較大的滑坡、崩塌、不穩定斜坡地質災害為主，地面塌陷、地裂縫等地質災害解譯的難度較大。從解譯結果上看，總體上，花都區地質災害在空間分布上的地域性不是很明顯，主要分布在丘陵地貌地區，與大斷裂構造帶活動有著一定的聯系，地質災害分布與裂構造帶的方向一致，巖性主要為塊狀堅硬侵入巖組和松散巖類巖組，花都區崩滑泥的形成與其所處的地形地貌、地質構造、地層巖性及巖土體類型等地質環境密切相關。除此之外，降雨入滲使巖土體的自重增加，使巖土體的內聚力和內摩擦角變小，誘發了地質災害的產生，除此之外，人類工程活動產生的大量臨空面也為地質災害的發育提供了空間。

建議建立和健全地質災害防治領導機構，組建地質災害應急指揮系統，有效控制不合理的工程經濟活動，減少崩滑泥的發生，規范崩滑泥等地質災害的應急調查、監測與預警等工作。同時要加強崩滑泥等地質災害的科普宣傳，提高全社會防災減災的意識和防災避險的能力。