遙感技術(shù)在昆明市官渡區(qū)地質(zhì)災(zāi)害詳查中的應(yīng)用

常琳，王瑞雪，馬思順

(昆明理工大學(xué)國(guó)土資源工程學(xué)院，昆明 650093)

遙感技術(shù)在昆明市官渡區(qū)地質(zhì)災(zāi)害詳查中的應(yīng)用

常琳，王瑞雪，馬思順

(昆明理工大學(xué)國(guó)土資源工程學(xué)院，昆明 650093)

昆明市官渡區(qū)為云南省地質(zhì)災(zāi)害較嚴(yán)重的地區(qū)之一，在對(duì)研究區(qū)地質(zhì)概況充分了解的基礎(chǔ)上，收集了ETM、高分一號(hào)、Quickbird等遙感影像，從而對(duì)研究區(qū)內(nèi)進(jìn)行災(zāi)害遙感解譯。綜合分析官渡區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害的類型、規(guī)模、以及分布規(guī)律，建立該區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害解譯標(biāo)志；并對(duì)地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性進(jìn)行分區(qū)評(píng)價(jià)，分析地質(zhì)環(huán)境發(fā)展趨勢(shì)，為野外勘查提供合理路線。本次共解譯了地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)共43處，以滑坡、崩塌災(zāi)害為主。

遙感解譯；地質(zhì)災(zāi)害；滑坡；崩塌；高分一號(hào)

近年來，受地質(zhì)環(huán)境和人類工程活動(dòng)的共同影響，昆明市官渡區(qū)滑坡、塌陷等地質(zhì)災(zāi)害數(shù)量逐年上升，列為云南省地質(zhì)災(zāi)害詳查重點(diǎn)區(qū)域。運(yùn)用遙感技術(shù)對(duì)官渡區(qū)地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行人機(jī)交互解譯，并劃定地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性區(qū)域，為后續(xù)野外勘查奠定基礎(chǔ)。

1 研究區(qū)地質(zhì)概況

官渡區(qū)境內(nèi)出露地層從元古界到新生界均有出露，境內(nèi)盆地及河谷內(nèi)廣泛出露第四系沖積層和湖積層，巖性主要為粘土、淤泥、砂、礫石層；山區(qū)廣泛出露寒武紀(jì)、石炭紀(jì)、泥盆紀(jì)和二疊紀(jì)碳酸鹽巖和砂、頁(yè)巖地層；二疊紀(jì)峨眉山組玄武巖有出露，主要分布于官渡區(qū)東北側(cè)老爺山一帶。

官渡區(qū)位于南嶺緯向構(gòu)造帶、川滇經(jīng)向構(gòu)造帶與通海山字型構(gòu)造以及華夏系構(gòu)造的交接地區(qū)，被東側(cè)小江深斷裂和西側(cè)普渡河-滇池大斷裂帶所挾持。調(diào)查區(qū)構(gòu)造線以近南北向和北北東向斷裂為主，褶皺次之。區(qū)內(nèi)背斜構(gòu)造多被破壞，而向斜保留相對(duì)完整。區(qū)內(nèi)新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)以大幅度抬升為主，受南北向主干斷裂的復(fù)活與控制作用，各地上升的方式和強(qiáng)度差異較大。

官渡區(qū)位于云貴高原中東部，地勢(shì)為高原盆地，丘陵和中、低山所構(gòu)成。官渡區(qū)地表水體均屬金沙江流域，區(qū)內(nèi)河流主要有寶象河和牛欄江，湖泊水庫(kù)主要為滇池和寶象河水庫(kù)，地下水分為松散堆積層孔隙水、基巖裂隙水(包括碎屑巖裂隙水、巖漿巖裂隙水)和碳酸鹽巖巖溶水3類。官渡區(qū)常年降雨量在800～1 200 mm之間，降雨分布極不均勻，5～10月為雨季，降水量占全年的88.7%，其中又多集中在6～8月，占全年降雨量的59.8%。

2 遙感數(shù)據(jù)源與圖像處理

根據(jù)調(diào)查內(nèi)容和調(diào)查精度的要求，收集購(gòu)買覆蓋全區(qū)15 m 的ETM數(shù)據(jù)和高分辨率的高分一號(hào)(2016年)數(shù)據(jù)，重點(diǎn)地區(qū)購(gòu)買分辨率為0.5 m的Quickbird遙感數(shù)據(jù)(2015年)。其中ETM數(shù)據(jù)用于區(qū)域環(huán)境地質(zhì)背景條件及特大規(guī)模地質(zhì)災(zāi)害體的遙感調(diào)查；高分一號(hào)用于全區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害遙感調(diào)查；Quickbird遙感數(shù)據(jù)用于重點(diǎn)地區(qū)災(zāi)害的遙感解譯調(diào)查。對(duì)已有數(shù)據(jù)進(jìn)行正射校正，消除投影差，配準(zhǔn)精度控制在2個(gè)圖像像元，得到了具有精度高、信息豐富、直觀真實(shí)等優(yōu)點(diǎn)的解譯底圖，滿足了5萬成圖精度的需求。通過圖像處理，提高了地質(zhì)宏觀辨析力及微觀解譯的準(zhǔn)確性。

3 區(qū)域地質(zhì)背景的解譯

3.1 地形地貌解譯分析

以公安機(jī)關(guān)的治安調(diào)解為例?；鶎优沙鏊幵诰S護(hù)社會(huì)治安、處理矛盾糾紛的最前沿，但當(dāng)前民警人少案多、警力不足的問題十分突出，面對(duì)大量涌入的矛盾糾紛，基層民警不堪重負(fù)。在大調(diào)解體系之下，諸暨市在17家公安派出所設(shè)立20家人民調(diào)解工作室(調(diào)解中心)，實(shí)現(xiàn)了人民調(diào)解與治安調(diào)解聯(lián)動(dòng)。駐派出所人民調(diào)解室，隨時(shí)調(diào)解派出所接警后分流出來的民事糾紛，協(xié)助民警調(diào)解治安案件中的民事賠償糾紛，還在力所能及范圍內(nèi)配合有關(guān)部門化解其他矛盾糾紛。人民調(diào)解員和公安民警在調(diào)解工作中相互支持配合，聯(lián)調(diào)聯(lián)動(dòng)，既能體現(xiàn)法律的嚴(yán)肅性和公正性，又能方便群眾，及時(shí)有效化解矛盾糾紛。

官渡區(qū)位于云貴高原中東部，屬金沙江支流普渡河上游的滇池流域，官渡區(qū)地勢(shì)為高原盆地，丘陵和中、低山所構(gòu)成。區(qū)內(nèi)地形復(fù)雜，群山起伏，高程之變化由高山嶺走到平壩接連滇池。中山區(qū)分布在北部、東部和東南部，低山丘陵區(qū)分布在中部。地貌類型主要有：中等侵蝕中山地貌、中-弱侵蝕中低山地貌、剝蝕丘陵地貌、沖洪積盆地地貌、沖湖積平原地貌、巖溶山地地貌、峰叢洼地地貌和石丘洼地地貌8種。

官渡區(qū)地形坡度分布不均，靠近滇池的壩區(qū)平坦，中部呈開闊和緩的地形，北西和南東兩側(cè)地形較陡峭(圖1)。官渡區(qū)境內(nèi)地形坡度為0°～10°的區(qū)域面積約241.9 km2，占全區(qū)國(guó)土總面積的38%；坡度為10°～20°的地區(qū)占31%，面積約192.1 km2；坡度在21°～30°范圍的土地面積約122.2 km2，占19%；坡度在31°～40°范圍的土地面積約46.8 km2，占7%；坡度大于40°的地區(qū)面積約32 km2，占5%。

圖1 官渡區(qū)坡度分析圖

3.2 植被覆蓋

官渡區(qū)內(nèi)土壤類型復(fù)雜多樣，區(qū)內(nèi)適宜于各種植物生長(zhǎng)，但原始植被破壞嚴(yán)重，現(xiàn)存植被均為次生與人工林，植被覆蓋率約為40%。

此次地質(zhì)災(zāi)害遙感調(diào)查運(yùn)用遙感高分一號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行植被生長(zhǎng)指數(shù)NDVI計(jì)算。根據(jù)NDVI指數(shù)對(duì)植被覆蓋程度進(jìn)行分類，得到官渡區(qū)植被分類圖像。將植被覆蓋程度分為6類(圖2)。其中，植被茂盛區(qū)域占全區(qū)16.4%，植被良好區(qū)域占全區(qū)15.1%，植被一般區(qū)域占全區(qū)12.6%，植被較差、農(nóng)田占全區(qū)14.4%，植被很差、裸地區(qū)域占全區(qū)19.1%，城區(qū)、道路、水體占全區(qū)22.4%。從地域分布來看，植被茂盛區(qū)域多為海拔較高的山區(qū)，建城區(qū)內(nèi)植被覆蓋率最低；區(qū)內(nèi)近幾年城區(qū)建設(shè)范圍較大，對(duì)植被覆蓋率有較大影響。

圖2 官渡區(qū)植被分布圖

3.3 巖土體類型分布

官渡區(qū)地屬滇中紅色高原，主要出露地層為中生代紅色砂頁(yè)巖軟弱巖類。官渡區(qū)內(nèi)較易孕育地質(zhì)災(zāi)害的巖土體類型主要有：層狀結(jié)構(gòu)軟質(zhì)碎屑巖夾中等巖溶化硬質(zhì)碳酸鹽巖組、散體結(jié)構(gòu)土體、塊狀結(jié)構(gòu)硬質(zhì)玄武巖組和塊狀結(jié)構(gòu)強(qiáng)巖溶化硬質(zhì)碳酸鹽巖組。這些巖層抗風(fēng)化能力差，易風(fēng)化，風(fēng)化厚度大，殘坡積層一般較厚，遇水易軟化、崩解。以上巖組分布的地區(qū)，只要人類活動(dòng)相對(duì)集中、地形坡度適中、植被破壞較嚴(yán)重，就易發(fā)生崩塌、滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害。

3.4 活動(dòng)性構(gòu)造

官渡區(qū)位于南嶺緯向構(gòu)造帶、川滇經(jīng)向構(gòu)造帶與通海山字型構(gòu)造以及華夏系構(gòu)造的交接地區(qū)，被東側(cè)小江深斷裂和西側(cè)普渡河-滇池大斷裂帶所挾持。兩者之間是隱伏的阿拉村斷裂。區(qū)內(nèi)及周邊地區(qū)構(gòu)造線以近南北向和北北東向斷裂為主，褶皺次之，主干斷裂往往歷經(jīng)多次構(gòu)造旋回，并成為新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)。其次區(qū)內(nèi)還有少量北東向和北西向的斷裂，規(guī)模較小。

官渡區(qū)新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)以大幅度的抬升為主，但受南北向主干斷裂的復(fù)活與控制作用，各地上升的方式和強(qiáng)度有較大差異。地震活動(dòng)較頻繁，表明調(diào)查區(qū)新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈，使官渡區(qū)東部靠近小江斷裂帶西支的山區(qū)發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的幾率增加。

4 地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性分區(qū)評(píng)價(jià)

根據(jù)對(duì)官渡區(qū)地形地貌、地質(zhì)環(huán)境、水文地質(zhì)、地表覆蓋以及地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)的解譯分析，對(duì)該區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害的易發(fā)性進(jìn)行定性的分區(qū)評(píng)價(jià)。

根據(jù)對(duì)官渡區(qū)境內(nèi)地形地貌、地層巖性、植被覆蓋及活動(dòng)性構(gòu)造的分析，將地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)域分為中易發(fā)區(qū)(A)、低易發(fā)區(qū)(B)和非易發(fā)區(qū)(C)3個(gè)級(jí)別，7個(gè)單元(圖3)。

圖3 官渡區(qū)地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性分區(qū)圖

中易發(fā)區(qū)的A1單元：主要是大板橋至長(zhǎng)水機(jī)場(chǎng)一帶，巖性以灰?guī)r、泥灰?guī)r等為主，地貌為緩丘中山。近年來由于人類工程建設(shè)較多，容易引起小型崩滑和地面塌陷等地質(zhì)災(zāi)害。

中易發(fā)區(qū)的A2單元：為靠近小江斷裂帶西支的一朵云向斜地區(qū)。組成向斜的地層核部為二疊系玄武巖，翼部為二疊系和石炭系的碎屑巖和碳酸鹽巖。為強(qiáng)切割的中山地貌，地面破碎，溝谷密集。在泥質(zhì)巖或泥質(zhì)巖-碎屑巖間夾碳酸鹽巖建造出露區(qū)，發(fā)育了以滑坡為主的地質(zhì)災(zāi)害。在碳酸鹽巖或碳酸鹽巖間夾泥質(zhì)巖(碎屑巖)建造出露區(qū)，發(fā)育以巖溶塌陷災(zāi)害為特色的地質(zhì)災(zāi)害。

中易發(fā)區(qū)的A3單元：為官渡區(qū)北部的烏撒莊背斜區(qū)域。組成背斜的地層為寒武系和泥盆系的碎屑巖和碳酸鹽巖。這一地區(qū)較多的斜坡上植被覆蓋較差，為強(qiáng)切割的中山地貌，地面破碎，溝谷密集，且軟硬巖層相間發(fā)育，容易發(fā)生滑坡和巖溶塌陷等地質(zhì)災(zāi)害。

中易發(fā)區(qū)的A4單元：為官渡區(qū)中部的日昨云背斜區(qū)域。組成背斜的地層主要為寒武系的碎屑巖，其次為泥盆系的碳酸鹽巖。地面破碎，溝谷密集，這一地區(qū)植被覆蓋較好。但近年該區(qū)人類活動(dòng)增加，在碎屑巖地區(qū)易發(fā)生以滑坡為主的地質(zhì)災(zāi)害，在碳酸鹽巖地區(qū)易發(fā)生崩塌和巖溶塌陷等地質(zhì)災(zāi)害。

B1、B2單元地面地層巖性以碳酸鹽巖為主，可能會(huì)由于采礦、抽取地下水等發(fā)生巖溶塌陷或地裂縫等地質(zhì)災(zāi)害。

5 地質(zhì)災(zāi)害遙感解譯

官渡區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象主要有滑坡、崩塌及少量泥石流災(zāi)害。在充分收集地面實(shí)況資料后，對(duì)各類地質(zhì)災(zāi)害體在遙感圖像上所顯示的影像特征進(jìn)行綜合分析后建立了官渡區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的遙感圖像解譯標(biāo)志。

5.1 滑坡

遙感影像上來識(shí)別滑坡體主要從滑坡體的平面形態(tài)、滑坡體的特定地貌、獨(dú)特的水系特征以及植被的生長(zhǎng)情況等方面進(jìn)行識(shí)別。官渡區(qū)內(nèi)滑坡以舌形及各種不規(guī)則形態(tài)為主，可見部分圈椅狀典型滑坡，前緣滑坡體多呈舌狀伸出。植被較差，或無植被生長(zhǎng)，多呈馬刀樹或醉漢林，甚至?xí)霈F(xiàn)枯死現(xiàn)象。降雨集中從而誘發(fā)滑坡。

官渡區(qū)大板橋鎮(zhèn)中對(duì)龍村委會(huì)下對(duì)龍?bào)浯寤拢L(zhǎng)45 m，寬65 m，規(guī)模相對(duì)不大。四周植被較好，呈深綠色，中部滑塌處植被差，呈土黃色，后緣有淺色調(diào)弧形細(xì)帶。四周呈麻點(diǎn)狀紋理，中部光滑?；滦螒B(tài)呈圈椅狀。坡度20°，坡向50°，坡形為階形坡，利于存水，出露地層為D2-3白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r。地層與斜坡方向呈斜交關(guān)系(圖4)。

圖4 大板橋鎮(zhèn)下對(duì)龍?bào)浠?/p>

官渡區(qū)阿拉鄉(xiāng)石壩村委會(huì)小石壩村機(jī)修廠家屬區(qū)滑坡，長(zhǎng)110 m，寬320 m，規(guī)模較大。斜坡的原始坡形為凸形，上緩下陡，上部平緩處建有工廠，坡腳下平坦處為居民小區(qū)。滑坡區(qū)是陡坡段，此處建高層樓房形成陡立的人工切坡?；聟^(qū)的微地貌呈圈椅狀。土質(zhì)疏松，厚度大。斜坡坡度10°～15°，坡向?yàn)?00°，坡形為階形坡，出露地層巖性為P1d 頁(yè)巖、砂巖，較軟弱，發(fā)生滑坡可能性較大，對(duì)民房存在威脅(圖5)。

圖5 阿拉鄉(xiāng)小石壩村機(jī)修廠家屬區(qū)滑坡

5.2 崩塌

崩塌主要發(fā)生在地形較陡、巖石硬度較大且節(jié)理較為發(fā)育的地區(qū)，多發(fā)育在懸崖、陡壁或呈參差不齊的巖塊處，在降雨及人類活動(dòng)等誘因下易發(fā)生崩滑。

官渡區(qū)阿拉鄉(xiāng)石壩村委會(huì)大石壩村牛頭山箐崩塌，長(zhǎng)40 m，寬120 m，規(guī)模較大。色調(diào)較淺，形態(tài)呈長(zhǎng)條狀，后緣山上植被較好，斜坡處植被差，基巖裸露，節(jié)理發(fā)育，巖體堅(jiān)硬破碎，易掉落。坡度大于35°，坡向200°，坡形為凹形坡，容易積水，出露地層巖性為D2-3白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r。由于位于廠房后山坡上，對(duì)廠房及職工威脅較大(圖6)。

6 結(jié)論

基于遙感影像解譯了地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)43處，其中滑坡點(diǎn)28處，崩塌點(diǎn)14處，泥石流溝1處；地質(zhì)環(huán)境點(diǎn)及擬消除的原災(zāi)害點(diǎn)12處。野外驗(yàn)證54處，驗(yàn)證率98%，其中準(zhǔn)確43處，準(zhǔn)確率78%。

圖6 阿拉鄉(xiāng)大石壩村牛頭山箐崩塌

7 結(jié)束語(yǔ)

本文利用高分辨率遙感影像，在昆明市官渡區(qū)開展了地質(zhì)災(zāi)害遙感解譯工作，從遙感解譯結(jié)果來看，工作區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害類型以滑坡、崩塌為主，泥石流災(zāi)害較少，多數(shù)滑坡隱患點(diǎn)趨勢(shì)不穩(wěn)定。后續(xù)地面調(diào)查工作的開展可以將本次地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性分區(qū)評(píng)價(jià)結(jié)果結(jié)合居民點(diǎn)的分布情況合理設(shè)計(jì)野外調(diào)查路線，布置調(diào)查側(cè)重點(diǎn)。

[1] 楊金中,孫延貴,等.高分辨率遙感地質(zhì)調(diào)查 [M].測(cè)繪出版社,2013.

[2] 蔣忠信.云南滑坡分布的坡向性分析[A].地質(zhì)災(zāi)害國(guó)際交流論文集[C].成都：西南交通大學(xué)出版社. 1994.

[3] 唐邦興,中國(guó)科學(xué)院水利部成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所.中國(guó)泥石流[M] .北京:商務(wù)印書館.2000.

[4] 唐川,朱靜.云南滑坡泥石流研究 [M].北京：商務(wù)印書館,2003.

[5] 李傳寶,程謙恭,徐彩風(fēng).滇中紅層地區(qū)邊坡變形破壞模式研究 [J].路基工程,2007,(5),102-104.

THEAPPLICATIONOFRSTECHNIQUEFORINVESTIGATIONOFGEOLOGICALHAZARDSINGUANDUDISTRICTOFKUNMING

CHANG Lin, WANG Rui-xue, MA Si-shun

(School of Land and Resource Engineering,Kunming University and Technology,Kunming 650093,China)

Guandu district of Kunming is one of the region where has severe geological hazards in Yunnan Province. Based on the study of the geological conditions in Guandu district, collecting RS data such as GF-1,ETM and Quickbird, interpret the geological hazards with RS in the study area. Synthetically analyse the type, scale and distribution of geological hazards in Guandu district, and establish the interpretation key of geological hazards in this area. Evaluate the easily happened area of geological hazards, analysis the development trend of geological environment and provide reasonable route for field investigation. There are 43 geological hazards points in this interpretation, which chiefly landslide and collapse hazard.

RS interpretation; geological hazards; landslide; collapse; GF-1

X87

A

王瑞雪(1973- )，女，博士、副教授，主要研究方向?yàn)檫b感地質(zhì)學(xué)。E-mail: 270173206@qq.com

1006-4362(2017)03-0091-05

2017-05-03改回日期2017-07-20

常琳(1991- )，女，碩士，主要從事遙感地質(zhì)方向研究。 E-mail:758455033@qq.com