遙感技術(shù)在廣東龍川縣新田鎮(zhèn)地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查的應(yīng)用

丁蒙陽,吳志春,劉富軍,劉瑞強(qiáng)

(1.東華理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院,330013,南昌 ;2.廣東省核工業(yè)地質(zhì)局二九二大隊(duì),517001,廣東,河源 )

0 引言

國外開始利用遙感技術(shù)監(jiān)測滑坡泥石流等自然災(zāi)害,進(jìn)行滑坡的識(shí)別與判定時(shí)間較早,我國遙感應(yīng)用是20世紀(jì)70年代中后期開始取得巨大成就,近年來廣泛運(yùn)用到各個(gè)領(lǐng)域,為各地災(zāi)害調(diào)查提供輔助作用。80年代初期,先后在雅礱江二灘電站、紅水河龍灘電站、三峽電站等庫區(qū)進(jìn)行大規(guī)模區(qū)域性遙感地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查[1]。80年代中期開始,延伸到對(duì)鐵路及公路沿線區(qū)域進(jìn)行大規(guī)模的航空攝影,為鐵路和公路工程線路方案選擇和地質(zhì)條件評(píng)價(jià)提供依據(jù)[2-6 ]。從汶川特大地震災(zāi)后區(qū)域進(jìn)行的次生災(zāi)害的遙感調(diào)查[7-8],到地質(zhì)災(zāi)害嚴(yán)重地區(qū)或是隱患地區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害詳細(xì)調(diào)查[9-11],近年來利用遙感技術(shù)手段來分析地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特征、敏感性分析等應(yīng)用越來越多[12-13]。遙感的發(fā)展至今極大地拓寬了人類的視野和視覺能力,以其宏觀性、綜合性、多尺度、多層次的特點(diǎn),已成為地質(zhì)研究和地質(zhì)勘查不可缺少的技術(shù)手段,在地質(zhì)調(diào)查、礦產(chǎn)勘查、地質(zhì)環(huán)境評(píng)價(jià)、地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測和基礎(chǔ)地質(zhì)研究等方面都發(fā)揮了越來越大的作用[14]。廣東省是地質(zhì)災(zāi)害比較頻繁、受災(zāi)較嚴(yán)重的省份之一。利用遙感技術(shù)在眾多領(lǐng)域中尤其在自然災(zāi)害方面獨(dú)特的優(yōu)勢,通過案例分析,最大的地質(zhì)災(zāi)害隱患往往是正在變形和已出現(xiàn)變形跡象的山體[15]。利用遙感技術(shù)對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的解譯的研究,對(duì)于了解當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)地貌和地質(zhì)災(zāi)害存在隱患地區(qū),進(jìn)行全方位,全天候的檢測,有效識(shí)別和監(jiān)測地質(zhì)災(zāi)害的位置范圍方位及規(guī)模大小等信息,制定科學(xué)的防災(zāi)減災(zāi)策略,提前預(yù)測地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的區(qū)域,盡早轉(zhuǎn)移相關(guān)人員,為當(dāng)?shù)鼐用窦熬仍藛T提供信息服務(wù),保障人民群眾生命與財(cái)產(chǎn)安全。多數(shù)從事相關(guān)領(lǐng)域的專家和學(xué)者表示利用現(xiàn)代遙感技術(shù)進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查是一種快速且有效的方法。因此,本文通過人機(jī)交互中目視解譯及ArcGIS空間分析方法加地面調(diào)查對(duì)研究區(qū)崩塌 、滑坡等斜坡地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù),進(jìn)行分析研究,確定滑坡、地質(zhì)災(zāi)害隱患、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害的類型、規(guī)模及空間分布特征,為災(zāi)害地區(qū)進(jìn)行綜合監(jiān)測和預(yù)報(bào)預(yù)警能力,制定科學(xué)的防災(zāi)減災(zāi)策略,保障人民群眾生命與財(cái)產(chǎn)安全。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

龍川縣新田鎮(zhèn),廣東省河源市轄縣內(nèi),位于24°25′04.0″N～24°29′52.0″N;115°27′18.0″E～115°35′18.5″E之間,鎮(zhèn)域總面積68.40 km2。研究區(qū)屬于亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū),雨量充沛。降雨主要集中在3月至9月,這兩個(gè)時(shí)間段占全年雨量的75%左右。研究區(qū)總體地勢地貌為自東南向西北傾斜,東南地區(qū)地勢偏高,西北較低。研究區(qū)大地構(gòu)造位置屬于贛閩隆起區(qū),處于南嶺緯向構(gòu)造東亞帶與新華夏系東江斷裂帶的交匯處,經(jīng)加里東期以來的多次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響,褶皺和斷裂較發(fā)育,形成以北東向構(gòu)造為主,北西向、東西向?yàn)檩o的構(gòu)造體系格局。研究區(qū)境內(nèi)發(fā)育的主要斷裂構(gòu)造有梅樹塘斷層,斷層呈北東向展布,出露長度3.5 km,傾向NE,傾角不明。研究區(qū)地層從老到新主要為中生界白堊系,新生界第四系,巖性主要為流紋質(zhì)凝灰?guī)r、流紋巖、玄武巖、熔巖等(圖1)。境內(nèi)巖漿巖分布廣泛、面積大,占鎮(zhèn)區(qū)總面積的90%,主要為中生界侏羅系黑云母花崗巖。混合花崗巖主要分布在鎮(zhèn)內(nèi)東部地區(qū),呈不規(guī)則狀展布,面積約22.4 km2。龍川縣人類工程經(jīng)濟(jì)活動(dòng)作用明顯,是形成地質(zhì)災(zāi)害的重要因素,主要表現(xiàn)在道路交通建設(shè)、水資源開發(fā)、人工削坡建房、墾植坡地、礦山開采及旅游開發(fā)建設(shè)等。

圖1 新田鎮(zhèn)高程與地質(zhì)圖(據(jù)廣東省1：5萬地質(zhì)圖改)

1.2 數(shù)據(jù)來源及用途

通過遙感影像人機(jī)交互中目視解譯+地面調(diào)查的方法分析地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)的空間分布特征。利用遙感影像中高分二號(hào)和Google earth真彩色影像進(jìn)行構(gòu)造、巖性、隱患點(diǎn)的目視解譯;地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù)用于分析分布規(guī)模;DEM數(shù)據(jù)來自地理空間數(shù)據(jù)云用于分析高程、坡度、坡向;土地利用數(shù)據(jù)來自GlobeLand30數(shù)據(jù)用于分析斷層、水系、道路、土地利用,降雨量來自龍川縣氣象局分析地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)關(guān)系(表1)。

表1 數(shù)據(jù)來源及用途表

1.3 遙感解譯方法與流程

對(duì)于研究區(qū)的巖性、構(gòu)造、地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)的判讀方法采用目視解譯中直接判讀法、對(duì)比法和邏輯推理法三種。而對(duì)于地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)的類型、規(guī)模及空間分布特征利用ArcGIS軟件來分析。

此次新田鎮(zhèn)地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查研究首先進(jìn)行研究區(qū)數(shù)據(jù)的收集,并對(duì)獲取的遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像的預(yù)處理包括輻射定標(biāo)、大氣校正、正射校正等以及地形圖的矢量化,其次綜合運(yùn)用遙感解譯方法建立遙感解譯標(biāo)志對(duì)研究區(qū)的巖性、構(gòu)造、地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)進(jìn)行室內(nèi)解譯,并野外進(jìn)行驗(yàn)證與檢查,對(duì)隱患點(diǎn)進(jìn)行GIS綜合分析得到隱患點(diǎn)的空間分布規(guī)模特征(圖2)。

圖2 遙感解譯流程圖

2 遙感解譯

2.1 解譯標(biāo)志的建立

建立遙感解譯標(biāo)志是解譯工作的關(guān)鍵之一。遙感圖像解譯標(biāo)志是指能幫助識(shí)別目標(biāo)物及其性質(zhì)和相互關(guān)系的影像特征,通過色調(diào)、形態(tài)、水系、植被、景觀等各種直接或間接解譯標(biāo)志,對(duì)遙感圖像各種地質(zhì)災(zāi)害的類型、性質(zhì)、分布范圍、規(guī)模大小等屬性或特征進(jìn)行直觀判譯。對(duì)遙感圖像上特征清楚、標(biāo)志明顯的災(zāi)害地質(zhì)信息,可直接用傳統(tǒng)的目視解譯方法進(jìn)行解譯。地質(zhì)災(zāi)害大多具有明顯的形態(tài)特征,并與背景巖石或地層有一定的色調(diào)差異[6]。

2.2 巖性解譯

本次解譯以Google earth軟件中的Quick Bird真彩色影像(空間分辨率為0.6 m)為基本依據(jù),參考其他不同時(shí)期ETM等不同波段組合的彩色增強(qiáng)影像,結(jié)合前人區(qū)域地質(zhì)調(diào)查成果,對(duì)新田鎮(zhèn)境內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害環(huán)境的地質(zhì)背景進(jìn)行了解譯。通過遙感影像增強(qiáng)處理和解譯,在解譯過程中,利用區(qū)域地質(zhì)調(diào)查資料,對(duì)已知地層在遙感圖像上的影像特征進(jìn)行對(duì)比分析,以了解巖石地層的可解譯程度,對(duì)新田鎮(zhèn)境內(nèi)出露的巖石地層單位進(jìn)行歸并和劃分。

2.2.1 侵入巖解譯 根據(jù)影像可判讀情況,研究區(qū)確定了一個(gè)侵入巖影像解譯單元,為出侏羅紀(jì)晚世黑云母花崗巖(J3γβ)解譯單元(圖3)。廣泛分布于新田鎮(zhèn)中北部和南部邊境地區(qū),出露面積31.16 km2,占新田鎮(zhèn)總面積的45.92%。該單元由一個(gè)呈巖基產(chǎn)出的侵入體組成。巖性為粗粒、中粒、細(xì)粒或斑狀黑云母花崗巖,其影像特征主要表現(xiàn)為塊狀低山高丘陵地貌;發(fā)育鉗狀溝頭樹枝狀水系;發(fā)育的沖溝密度較大,橫斷面形態(tài)大多為蝶形,部分為“U”形;沖溝發(fā)育的定向性大部分地區(qū)不明顯,說明巖體受構(gòu)造影響較小;山脊線呈彎曲狀延伸,斷面形態(tài)大多為渾圓狀。

圖3 黑云母花崗巖(J3母花)的影像特征

2.2.2 變質(zhì)巖解譯 在解譯過程中,通過對(duì)已知變質(zhì)巖體出露范圍與遙感影像特征的對(duì)比分析,并根據(jù)變質(zhì)巖在遙感影像上的顯示程度進(jìn)行了像解譯,確定了一個(gè)變質(zhì)巖影像解譯單元,即古生代混合巖(Pzmi)解譯單元,是規(guī)模較大的區(qū)域熱動(dòng)力變質(zhì)巖體,位于新田鎮(zhèn)中東部地區(qū),出露面積19.97 km2,占新田鎮(zhèn)總面積的29.43%。主要巖性包括條帶混合巖、條紋混合巖、條痕狀混合巖、眼球狀混合巖等,局部地段有混合花崗巖。其影像特征與黑云母花崗巖(J3γβ)相似,主要表現(xiàn)為剝蝕低山丘陵地貌,廣泛發(fā)育鉗狀溝頭樹枝狀水系(圖4),與黑云母花崗巖的界線模糊,需要仔細(xì)觀察追索其微地貌影像特征差異予以圈定。

圖4 元古代混合巖(Pzmi)的影像特征

2.3 構(gòu)造解譯

在遙感圖像上,田中心斷裂帶主要表現(xiàn)為平直的線性溝谷,斷裂兩側(cè)截然不同的巖性形成的地貌形態(tài)差異明顯,并具有斷裂破碎帶的影像特點(diǎn),沿帶多處見有線性排列的斷層三角面和斷層陡坎等影像特征。通過影像圖,新田鎮(zhèn)境內(nèi)斷裂構(gòu)造較為發(fā)育,按其發(fā)育的方向主要有北北東向、近東西向、北西向三組。按其規(guī)模大小和發(fā)育程度,北北東向斷裂發(fā)育程度較低,規(guī)模最大,主要有2條,近東西向斷裂發(fā)育程度最高規(guī)模較小,主要有8條;北西向斷裂發(fā)育程度中等,規(guī)模較小主要有4條(含1條推測斷層)。

其一,田中心斷裂帶,南起田中心東側(cè),呈北北東向展布,貫穿新田鎮(zhèn)全境,境內(nèi)長大于7.5 km。該帶切割了晚侏羅世黑云母花崗巖體(J3γβ)和白堊紀(jì)優(yōu)勝組(K2y)、合水組(K1h),是一條區(qū)域性大斷裂帶(圖5)。據(jù)斷層三角面形態(tài)特點(diǎn)判斷,斷裂帶傾向北西,傾角60°～80°。從斷裂帶形成的規(guī)模、切割的地層和巖體時(shí)代看,該帶形成于燕山期,其性質(zhì)主要表現(xiàn)為張性正斷層,并使白堊紀(jì)優(yōu)勝組(K2y)和合水組(K1h)陷落,形成一個(gè)受其控制的白堊紀(jì)火山斷陷盆地。

圖5 田中心斷裂帶的影像特征

其二,老明塘斷裂在遙感圖像上,表現(xiàn)為平直的線性溝谷、線狀延伸的陡崖和陡坎等地貌異常段,南起源三村西北930 m處,向北北東方向連續(xù)延伸至老明塘一帶,全長約5.2 km。該帶發(fā)育于侏羅紀(jì)晚世黑云母花崗巖(J3γβ)中,與前述田中心斷裂帶大致平行,是一條規(guī)模較大的斷裂帶(圖6)。斷裂帶南段見有典型的斷層三角面影像,根據(jù)斷層三角面形態(tài)的頂角尖銳度判斷,該斷層傾向東南,傾角45°～55°。從斷裂帶切割巖體時(shí)代看,斷裂帶形成于燕山期,其性質(zhì)主要表現(xiàn)為張性正斷層。

2.4 地質(zhì)災(zāi)害解譯

基于研究區(qū)的巖性構(gòu)造解譯基礎(chǔ),發(fā)現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害與構(gòu)造巖性有密切的關(guān)系,構(gòu)造和巖性的解譯為地質(zhì)災(zāi)害提供了發(fā)生的可能性,為研究區(qū)已發(fā)生的滑坡與崩塌提供原始原因,在此基礎(chǔ)上地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)容易發(fā)展成滑坡、泥石流、崩塌的概率上升。

2.4.1 滑坡解譯 滑坡是常見的重力地貌,它是在自然和人為共同作用影響下,依托自然重力作用,斜坡上的巖土體沿一定的軟弱面整體或局部保持巖土體結(jié)構(gòu)而向下滑動(dòng)的過程和現(xiàn)象及其形成的地貌形態(tài),稱為滑坡[16]。滑坡災(zāi)害通常呈簸箕形或舌形的平面形態(tài),個(gè)別滑坡可見滑坡壁、滑坡舌、滑坡臺(tái)階、封閉洼地等地貌特征[17]。滑坡的要素包括滑坡體、滑動(dòng)面、滑坡后壁、滑動(dòng)帶、滑坡床、滑坡臺(tái)地等。在遙感影像直觀上不能觀察到滑坡的地下部分,只能看到滑坡體和后壁這兩個(gè)大要素,在目視解譯中直觀看到滑坡體與周圍山坡相對(duì)較低,使得下滑體灰階存在色差,從而較明顯判斷存在的位置邊緣。

新田鎮(zhèn)滑坡在遙感圖像上,解譯出滑坡平面特征大多為半圓形的弧狀、馬蹄狀及梨狀等圍椅狀形態(tài)。滑坡后壁多呈顏色較暗的陡崖,裂陳發(fā)育(圖7)。古滑坡上沖溝發(fā)育,有植被或農(nóng)田生長,稍微覆蓋原始滑動(dòng)痕跡,年份相對(duì)遠(yuǎn)的滑坡經(jīng)過多年侵蝕或人工改造,地表附著物已與相鄰非滑坡地區(qū)沒有較大差異,又或者由于地表附著物遮擋,不易找出滑坡體、滑坡壁及滑坡邊界,滑坡特征不明顯,進(jìn)行遙感解譯存在一定的難度,需要結(jié)合滑坡的多方面特征來判斷。新發(fā)生的滑坡,由于其地表附著物與臨邊區(qū)域有明顯差異,在遙感影像上較易識(shí)別[18-19 ]。

本次對(duì)新田鎮(zhèn)地質(zhì)災(zāi)害解譯過程中解譯確定滑坡1處,隱患點(diǎn)中18處可能發(fā)育成滑坡災(zāi)害。

2.4.2 崩塌解譯 崩塌亦是重力地貌也能引起一些自然災(zāi)害,對(duì)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)建設(shè)危害較大,常指巖土體順坡猛烈地翻滾、跳躍、相互撞擊,最后堆積于坡腳形成倒石堆的一種地質(zhì)現(xiàn)象。崩塌常常發(fā)生在巖性堅(jiān)硬且節(jié)理發(fā)育的陡峻的山坡,特征主要表現(xiàn)為發(fā)生比較突然,下落速度快,規(guī)模差異大,下落過程中整體性遭到破壞,通常其垂直位移大于水平位移。

新田鎮(zhèn)在遙感影像上,新生崩塌上幾乎沒有植被分布和發(fā)育,影像紋理粗糙,近期發(fā)生的崩塌體其崩塌面色調(diào)淺,新生的植被少,堆積物呈青藍(lán)色或淡褐色錐狀;硬質(zhì)巖層的崩塌壁參差不齊(圖8)。在較老崩塌體上可能有少量植被分布,且使崩塌體的影像紋理變得平滑;部分崩塌的崩塌壁可能受光照方向的影像被陰影所遮擋,不易分辨。崩塌多發(fā)生在削坡建房、河流、鐵路、公路等懸崖、陡壁或呈參差不齊的巖塊處,由節(jié)理發(fā)育的堅(jiān)硬巖石組成的陡坡或陡岸上;崩塌體輪廓明顯,表面坎坷不平,具粗糙感,其上部外圍有時(shí)可見到放射狀張節(jié)理影像,古老的崩塌體植被生長較為茂盛,崩塌的規(guī)模不一,大型崩塌常發(fā)生在活動(dòng)構(gòu)造,在坡腳常見有大小不等、零亂無序的巖塊(土塊)呈錐狀的堆積物(倒石錐)。在圖上多呈三角形、契形,坡面色調(diào)一般呈淺灰色至深灰色,卻較均勻,邊緣略具細(xì)點(diǎn)狀紋型。

新田鎮(zhèn)通過地質(zhì)災(zāi)害遙感解譯出4個(gè)崩塌地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn),隱患點(diǎn)可能發(fā)育成崩塌有113處。

2.4.3 隱患點(diǎn)解譯 隱患點(diǎn)大多為不穩(wěn)定斜坡,在遙感影像較為清楚(圖9),多呈弧型形態(tài),輪廓線清楚,影紋粗糙;為亮白-黃白色,色調(diào)較均勻,坡面較陡,斜坡后緣具有直線型或圓弧型陡坎,坡面地形破碎,坡面植被稀少,坡前一般建有房屋。災(zāi)害在山區(qū)往往具有分布位置高、植被遮擋隱蔽性強(qiáng)、規(guī)模大、危害強(qiáng)等特點(diǎn)[20]。研究區(qū)在遙感影像隱患點(diǎn)則較為清楚,多呈弧型形態(tài),輪廓線較清楚,影紋粗糙;為淺灰、深綠、黃白色,色調(diào)較均勻,坡面較陡,斜坡后緣具有直線型或圓弧型陡坎,原始地形地貌被破壞,植被稀少,少量植被茂盛,多呈直線型,邊坡前一般建有房屋、工廠等。形態(tài)上呈簸箕形、舌形、梨形等平面形態(tài)及不規(guī)則等的坡面形;新滑體和老滑坡體在影像上色調(diào)深淺不同,新滑坡體色調(diào)較淺,老滑坡體色調(diào)較深,發(fā)生時(shí)間較長老滑坡體上沖溝發(fā)育,滑坡前緣有時(shí)長滿樹木,新滑坡體地形破碎,起伏不平[21]。

本次研究區(qū)對(duì)新田鎮(zhèn)地質(zhì)災(zāi)害解譯過程中隱患點(diǎn)一共131處,均為小型點(diǎn)。

3 遙感解譯成果分析

此次研究區(qū)總共解譯地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)136處。從地質(zhì)災(zāi)害類型上看,滑坡災(zāi)害點(diǎn)已發(fā)為1處,未發(fā)隱患點(diǎn)為18處,占地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)總數(shù)的14%;崩塌已發(fā)4處,未發(fā)隱患113處,占地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)總數(shù)的86%,隱患點(diǎn)不穩(wěn)定邊坡131個(gè),占地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)總數(shù)的96%。地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)131處發(fā)育成崩塌類型占比大。對(duì)于地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)的分布規(guī)模與特征是基于ArcGIS綜合分析得出。地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)情況調(diào)查結(jié)果,見表2。

表2 災(zāi)害類型及數(shù)量統(tǒng)計(jì)

3.1 地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)與各因子關(guān)系分析

3.1.1 地質(zhì)災(zāi)害與降雨量時(shí)間關(guān)系 新田鎮(zhèn)已發(fā)地質(zhì)災(zāi)害中,規(guī)模等級(jí)均為小型,地質(zhì)災(zāi)害的時(shí)間分布主要與連續(xù)、集中及降雨周期緊密相關(guān)(表3),新田鎮(zhèn)解譯結(jié)果中有已發(fā)5處災(zāi)害點(diǎn)均發(fā)生在5—8月的雨季,發(fā)生在大氣強(qiáng)降雨期間或延后幾天說明地質(zhì)災(zāi)害時(shí)間分布總體上與強(qiáng)降雨天氣吻合。隱患點(diǎn)發(fā)育成滑坡泥石流與崩塌現(xiàn)象與降水關(guān)系較大,降水時(shí)間的變化影響地下水的動(dòng)態(tài)變化,增加了表層巖石與土壤的重力作用,同時(shí)增加土體中孔隙水壓力,使得隱患處加速發(fā)育。后期地災(zāi)隱患點(diǎn)的發(fā)育發(fā)生應(yīng)注意降雨時(shí)間。

表3 地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生時(shí)間與降雨量關(guān)系統(tǒng)計(jì)表

表4 遙感解譯野外驗(yàn)證情況統(tǒng)計(jì)表

3.1.2 地質(zhì)災(zāi)害與地形地貌關(guān)系 研究區(qū)的高程、坡度、坡向與地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生與隱患點(diǎn)發(fā)育的聯(lián)系程度較高(圖10)。 研究區(qū)地貌以山區(qū)、丘陵為主,最高海拔為771.2 m,最低海拔為180 m;其中西北部主要為海拔低于300 m,東南部為丘陵、中低山,總體地勢呈南高北低、東高西低。新田鎮(zhèn)地質(zhì)災(zāi)害已發(fā)點(diǎn)主要分布在丘陵及山地地區(qū)的殘丘坡腳,根據(jù)龍川縣地質(zhì)災(zāi)害詳細(xì)調(diào)查報(bào)告海拔高程300～500 m的地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)已發(fā)有5處,占總數(shù)的100%。地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)通過ArcGIS空間分析模塊,采用自然間斷點(diǎn)分級(jí)法,對(duì)高程數(shù)據(jù)重分類分析發(fā)現(xiàn)多分布于400 m,坡向西北到西向?yàn)橹?坡度多為15～25°為主以下,從高程圖上看出隱患點(diǎn)多分布在地形高差相對(duì)大的地區(qū),這些地帶為滑坡及崩塌形成提供了有利的地形地貌條件。

圖10 地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)與高程關(guān)系圖

3.1.3 地質(zhì)災(zāi)害與構(gòu)造關(guān)系 斷層、皺褶等主要通過控制巖層產(chǎn)狀、巖體完整程度及區(qū)域地殼穩(wěn)定性等控制斜坡穩(wěn)定性[22]。通過ArcGIS對(duì)研究區(qū)斷層進(jìn)行緩沖區(qū)分析發(fā)現(xiàn),多處地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)多為不穩(wěn)定斜坡在斷層距離較近,分布較密集,斷層為地災(zāi)隱患發(fā)育提供基礎(chǔ)加上自然降水使土地承受壓力容易超過極限,斜坡發(fā)生崩塌滑動(dòng)等產(chǎn)生地質(zhì)災(zāi)害(圖11)。

圖11 地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)與斷層關(guān)系

3.1.5 地質(zhì)災(zāi)害與人類活動(dòng)關(guān)系 研究區(qū)人類活動(dòng)多是交通建設(shè)、水資源開發(fā)、人工削坡建房、墾植坡地、礦山開采及旅游開發(fā)建設(shè)。通過ArcGIS對(duì)水系河流、道路進(jìn)行緩沖區(qū)分析加上人類土地利用數(shù)據(jù)分析重分類,利用遙感影像在影像上目視解中發(fā)現(xiàn)新田鎮(zhèn)地處丘陵、低山地貌,平地極少,風(fēng)化層較厚,土體含沙量高且松散,削坡建房、開墾土地、修建公路等人類工程活動(dòng)較為劇烈,不穩(wěn)定斜坡主要是人工挖掘造成的(圖12～圖13)。經(jīng)濟(jì)原因大量開發(fā)利用土地,破壞地質(zhì)環(huán)境天然的平衡,加速自然環(huán)境下地質(zhì)災(zāi)害的誘發(fā),大量滑坡泥石流崩塌及隱患點(diǎn)數(shù)量增加,人工開挖邊坡在斜坡上部進(jìn)行開墾建造,改變斜坡結(jié)構(gòu)包括外形和應(yīng)力形態(tài),增加下滑體的動(dòng)力,減少底部巖層的承托力,從而容易繼發(fā)滑坡,也成為泥石流的觸發(fā)因素。研究區(qū)據(jù)統(tǒng)計(jì)在風(fēng)化殼較厚及人類工程活動(dòng)較為劇烈區(qū)域,月平均降雨量達(dá)到148.6～255.6 mm地質(zhì)災(zāi)害會(huì)多發(fā)(圖14)。

圖12 地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)與河流關(guān)系圖

圖13 地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)與道路關(guān)系圖

圖14 地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)與土地利用關(guān)系圖

通過Google earth真彩色影像對(duì)研究區(qū)的隱患點(diǎn)三維立體目視解譯發(fā)現(xiàn)新田鎮(zhèn)屬低山丘陵地區(qū),河谷平原地貌面積小,單層住宅無法滿足居民需求。因此,居民們選擇在山一側(cè)開鑿斜坡,在平地上建造,因此形成了大量人工開挖的邊坡,邊坡高度一般為3～6 m,有的甚至超過10 m,坡度一般為60～70°。由于缺乏資金和防災(zāi)意識(shí),對(duì)邊坡沒有加強(qiáng)防護(hù),采取緩坡處理和支護(hù)措施較少,在持續(xù)強(qiáng)降雨的情況下,容易發(fā)生滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害。加之,當(dāng)?shù)鼐用裰饕?jīng)濟(jì)活動(dòng)擴(kuò)張耕地的變化、修建河流水系工程不可避免地要進(jìn)行邊坡切割,施工前后形成大量臨空不穩(wěn)定面,遇到強(qiáng)降雨時(shí),道路兩側(cè)容易發(fā)生崩塌、滑坡,誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害,沖毀房屋,尤其是距離縣道、鄉(xiāng)道較近地區(qū)點(diǎn),基本沒有施工防范措施,在有限的費(fèi)用下,大部分鄉(xiāng)道削坡削陡且缺乏保護(hù)措施使得滑坡、崩塌、水土流失等地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)系數(shù)增加,加大安全隱患。

3.2 野外核查與驗(yàn)證

通過室內(nèi)對(duì)地災(zāi)隱患點(diǎn)的人機(jī)交互解譯共發(fā)現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)136處,5處已發(fā)。經(jīng)過野外驗(yàn)證實(shí)地調(diào)查得出的隱患點(diǎn)結(jié)果共136處,驗(yàn)證率 100%,驗(yàn)證與解譯相符的點(diǎn)共計(jì)133個(gè),解譯正確率為 97.79%,因此,遙感解譯結(jié)果是可信的。野外驗(yàn)證主要包括不穩(wěn)定斜坡單元的位置、大小面積、坡度、高差、經(jīng)緯度等保證遙感解譯成果的正確性。

4 結(jié)論

1)通過解譯表明地質(zhì)災(zāi)害與地層條件、發(fā)生時(shí)間、地形地貌、人類活動(dòng)息息相關(guān)。利用區(qū)域地質(zhì)調(diào)查資料,根據(jù)遙感影像可區(qū)分程度,區(qū)內(nèi)共解譯出了3個(gè)沉積巖、1個(gè)侵入巖和1個(gè)變質(zhì)巖遙感影像解譯單元,對(duì)這些解譯單元的遙感解譯標(biāo)志進(jìn)行了系統(tǒng)總結(jié)。

2)區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造較發(fā)育,解譯出14條規(guī)模較大的斷裂構(gòu)造(其中北北東向斷裂2條,近東西向斷裂8條,北西向斷裂4條)。研究區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害規(guī)模以小型為主,共解譯處地災(zāi)點(diǎn)136處及地質(zhì)環(huán)境點(diǎn)3處。

3)基于GIS空間統(tǒng)計(jì)分析,查明了地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)分布特征。地質(zhì)災(zāi)害整體發(fā)育程度北部大于南部,在時(shí)間上,集中在5—8月的雨季且具有滯后性;集中在380～460 m高程自然坡度小于30°的單向土質(zhì)斜坡的低山丘陵區(qū);地質(zhì)災(zāi)害多為混合巖與花崗巖,人類活動(dòng)是地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)發(fā)育的主要因素;隱患點(diǎn)主要為小型地質(zhì)災(zāi)害隱患且有發(fā)育成滑坡或崩塌的趨勢。

4)研究區(qū)基于室內(nèi)解譯與野外驗(yàn)證實(shí)地調(diào)查符合程度較高,對(duì)新田鎮(zhèn)地質(zhì)災(zāi)害防治規(guī)劃有指導(dǎo)意義。