遙感技術在地質災害監(jiān)測中的應用

呂曉芳

（貴州省第一測繪院 貴州貴陽 550025）

前言

地質災害即地球的發(fā)展演變進程中，因不同自然地質條件的影響與人們生產生活產生的災害性地質事件。地質災害具有突發(fā)性，如崩塌、滑坡、泥石流以及巖溶塌陷等；又如水土流失、地面沉降與土地沙漠化等具有遞進性。一直以來，遙感技術因其宏觀性強、時效性好、信息量充足以及非接觸等特征，已是對區(qū)域地質災害與環(huán)境發(fā)展宏觀監(jiān)測的無法替代的先進技術，對滑坡、泥石流、地面沉降以及土地沙漠化等地質災治理上做到災前預警、災情監(jiān)管與災后評估等部分呈現(xiàn)出重要價值，對山區(qū)大型項目建設的環(huán)境災害監(jiān)測與防災治災工作發(fā)揮作用。

1 遙感技術原理及發(fā)展現(xiàn)狀

所謂遙感，即遙遠的感知。遙感技術是按照電磁輻射（發(fā)射、吸收、反射）原理，結合各種光學、電子學及電子光學探測設備對遠距離目標所輻射的電磁波信息完成接收記載，再通過加工解決，再最后成像，以此實現(xiàn)對環(huán)境地物的監(jiān)測與識別的一種綜合技術手段。物質有區(qū)別，其分子、原子含量與結構方式也有區(qū)別，所專有的反射電磁波性質有所區(qū)別，對外來電磁波反射性質也會不一樣。所以非同種物體發(fā)射的電磁波波段不同，非同種物體對陽光與人工輻射吸收、反射與透射作用也不一樣，上述區(qū)別利用遙感形成了各異的成像，接著把上述不同的遙感成像解釋就能區(qū)別各種物體，以此集中目標物的不同信息材料，從而了解大眾要求的不同信息材料。

近幾年，國內地質災害分析在運用遙感技術后獲得了重大成效，包含近期進行的全國重大滑坡災害研究與危險性評估、經典地質災害監(jiān)測預警和示范治理、重點區(qū)域地裂縫和地面沉降研究、國家重大項目區(qū)域地殼穩(wěn)定性研究與評估等工程均以遙感圖像的研究判斷為前提。目前國內已具有自行研發(fā)衛(wèi)星表面接收站有關信息處理機制的作用，分析具備自主知識產權的遙感材料解決平臺，研制了多套通用遙感圖像解決機制與專題遙感信息提取機制。國內風云氣象衛(wèi)星體系處理明顯加強了我國衛(wèi)星氣象監(jiān)測功能，還對國家應急監(jiān)管、減災治災機制建設、面對氣候改變創(chuàng)造技術支撐實力，被世界氣象組織吸收到地球觀測業(yè)務衛(wèi)星序列，已經是全球地球綜合觀測機制的主要組成之一。

2 遙感技術在地質災害監(jiān)測中的價值

2.1 促進國家自然災害數(shù)據(jù)庫建設

地質災害作為多發(fā)的自然災害，出現(xiàn)地質災害之后的地形地貌在遙感圖像中一般和附近一般問題相區(qū)別，尤其是在形態(tài)、色調與影紋構造等部分。為實現(xiàn)在地質災害出現(xiàn)后及時地掌握地質災害的大小與詳細狀況，能夠利用我國的資源衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星與其他專業(yè)衛(wèi)星等實現(xiàn)遙感信號的收集，接著結合地質災害遙感信息的合理闡述，對已經出現(xiàn)地質災害的位置或是危險點展開具體的研究監(jiān)管，同時對數(shù)據(jù)完成整理后確定災害大小、災害分布、發(fā)生原因、發(fā)展過程以及變化趨勢等。經過上述環(huán)節(jié)能夠充分促進對災害資料的搜集與整理任務，同時根據(jù)地質災害的種類，制定災害要素數(shù)據(jù)庫，建立災害預測評價與災后災害及時評估運營機制。

2.2 為抗災治災應急措施創(chuàng)造及時信息支持條件

對于突發(fā)性自然災害，無法做到及時、準確的監(jiān)測和預警，而遙感技術能夠不受地面因素制約，及時取得災害出現(xiàn)后災區(qū)的綜合景觀，按照災害分類分級與影像模型，判斷圖像，及時明確災情，給應急救援任務創(chuàng)造第一手信息，以此實現(xiàn)用最短的時間應急響應自然災害。

2.3 加強次生災害的預測預報作用

落實次生災害的排查和監(jiān)測預警任務，是降低并減少災害損失的主要手段。通過衛(wèi)星遙感技術實時監(jiān)測地震次生災害，使人們可以充分避免災害或降低災害損失。

2.4 對災后重建計劃給予決策參考

在地震等重大自然災害出現(xiàn)后，災區(qū)的重建計劃是抗災治災的一項主要任務。比如地震災后恢復重建計劃需要按照地質條件與地震活動斷層布局與資源環(huán)境承載作用，主要對城鎮(zhèn)與農村的布局、基礎設備與和公共服務條件的建設、防災治災與生態(tài)環(huán)境及自然能源與歷史文化遺產維護等作出規(guī)劃。城鎮(zhèn)與項目選址時要全面分析災害總體規(guī)劃，在避免同類災害重復出現(xiàn)的同時，也需要避免其他自然災害的威脅。

2.5 推動增強地震預測預報能力

在地震分析部分，國內主要采用不同遙感圖像，完成斷層活動性、強震構造環(huán)境及地震地表破裂等部分的遙感地質解譯與干涉形跡測量分析，獲得主要研究成效。此外還進行了遙感技術在地震監(jiān)測預報部分可行性分析討論、紅外遙感地震前兆的異常特點、預報形式與機理分析及地震前兆熱紅外異常衛(wèi)星遙感監(jiān)測和及時處理機制分析等，給衛(wèi)星遙感運用到地震監(jiān)測預報明確了新的思路。我國地震局已經把衛(wèi)星遙感的一些熱紅外實測資料，經過全國地震系統(tǒng)分享給全部地震分析工作人員，給地震監(jiān)測與預報創(chuàng)造數(shù)據(jù)支撐。

3 遙感技術在地質災害研究與監(jiān)測中的具體運用

3.1 突發(fā)性地質災害調查和監(jiān)測領域

地質災害的出現(xiàn)一般和形成的地質結構、地表的植被覆蓋以及地形地貌、自然環(huán)境降水強度具有直接聯(lián)系。一般而言，地質構造是導致地質災害的一個主要原因，而遙感技術在運用的過程中具有宏觀監(jiān)測性強、時效快及信息量大等特征，除了可以充分了解自然天氣的情況，做到自然災害預警，還可以針對不同的地質地貌展開分析明確可能引發(fā)的地質災害，實現(xiàn)對災害監(jiān)測的動態(tài)評估。因此，以遙感技術為地質災害防范與治理的一項主要手段，就應該快速充分的為地質災害的出現(xiàn)進行監(jiān)測與預報，為國家在國土資源的計劃與防災治災中創(chuàng)造詳細明確的工作參考，最大程度降低自然災害的出現(xiàn)。

3.2 土地沙漠化的調查和監(jiān)測

土地作為人類賴以生存的基礎，卻因為人類的不合理開發(fā)利用，土地荒漠化問題愈加嚴峻。怎樣有效的防范土地荒漠化，對土地荒漠化展開動態(tài)的研究與監(jiān)測，已是世界各國均關心的重點問題。隨著我國遙感技術在實際操作領域的逐步優(yōu)化與日益成熟，研究遙感技術在沙漠化監(jiān)測中的運用就顯得十分關鍵，依據(jù)遙感技術信息量大、監(jiān)測面積廣、監(jiān)測速度快以及收集信息精確等特征，在對沙漠化監(jiān)測的環(huán)節(jié)是往常人為監(jiān)測難以超越的。遙感技術可以在現(xiàn)實運用中，以圖像的形式直觀呈現(xiàn)，按照圖像不同的色彩與紋理，可以直觀的區(qū)別土地沙漠化的現(xiàn)狀，以此從總體上落實對沙漠化的有效防治。

3.3 地震的防范與監(jiān)測

地震發(fā)生是由于地殼內部應力的逐漸聚集，在一定時期突然釋放，造成地殼破裂一種現(xiàn)象。地震所形成的地質災害是地殼內部的應力聚集導致地表急劇變化。一般地震的出現(xiàn)都會伴隨滑坡、泥石流以及地表崩塌等二次自然地質災害的發(fā)生。所以，明確區(qū)域內地質內部的土壤結構與布局情況，往往是地質災害調差的主要任務。運用遙感技術監(jiān)測地震災情，可以做到多個監(jiān)測平臺一起運營，迅速充分的了解掌握地震災情，高度精準的取得地震災害造成的災害研究，實現(xiàn)充分控制由于地震誘發(fā)的二次災害事故發(fā)生，對抗災治災等災害搶險任務具備重大的指導價值。

4 遙感技術在地質災害調查和監(jiān)測中的發(fā)展趨勢

科技發(fā)展的時代，各種新型技術涌現(xiàn)，遙感技術即為其中之一。因為新型傳感器的發(fā)明與運用，讓遙感技術可以在航空航天等領域做到空間布局遙感技術，在此類多手段創(chuàng)造的監(jiān)測資料上逐步和全球定位機制、地理信息機制及慣性導航機制相結合，成為一類新型傳感器。也就是此類新型傳感器的出現(xiàn)與遙感技術原理處理的逐步發(fā)展，讓遙感技術在監(jiān)測部分可以更加迅速的掌握地質災害的空間影像圖，給地質災害的預警與災情評估創(chuàng)造充分的前提信息。

5 結束語

遙感技術的特點及其他相關高新技術的高速發(fā)展，已使遙感技術在地質災害中的應用成為可能。地質災害的日益嚴重和對突發(fā)性地質災害搶災救災工作的時效性要求，應用遙感技術開展地質災害的監(jiān)測和治理是極其必要的，是當代高新技術發(fā)展的必然趨勢。遙感技術可以貫穿于地質災害調查、監(jiān)測、預警、評估的全過程。應用遙感技術開展地質災害的監(jiān)測和治理具有廣闊的前景。

[1]張龍軒.關于地質災害調查與監(jiān)測中遙感技術的應用[J].2017（03）：175.[2]謝慧芬.遙感技術在地質災害監(jiān)測和治理中的應用[J].測繪與空間地理信息，2011（06）：242～244.

[3]孟凡影.遙感技術在地質災害監(jiān)測中的應用[J].常州工程學院報，2013（12）：14～16.