遙感解疑在地質災害調查中的應用

張旭升

摘要：以清原縣地質災害調查及分析得出的地質災害數(shù)據(jù)資料，概要總結該縣地質災害類型、規(guī)模、發(fā)育特征及分布狀況。利用遙感技術，輔助適當?shù)囊巴怛炞C，獲取滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷、地裂縫等地質災害的規(guī)模、空間分布特征及地形地貌、地層巖性、地質構造等孕災地質背景信息，分析地質災害形成條件，揭示地質災害形成規(guī)律，為清原縣地質災害防治提供基礎資料。

關鍵詞：遙感解疑、地質災害

一、工作概況

本次工作范圍為清原滿族自治縣。工作內容主要是利用遙感技術，輔助適當?shù)囊巴怛炞C，獲取滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷、地裂縫等地質災害的規(guī)模、空間分布特征及地形地貌、地層巖性、地質構造等孕災地質背景信息，分析地質災害形成的條件，為地質災害防治提供基礎資料。

二、圖像處理

1、輻射校正。利用遙感器觀測目標物輻射或反射的電磁能量時，從遙感器得到的測量值與目標物的光譜反射率或光譜輻射亮度等物理量是不一致的，遙感器本身的光電系統(tǒng)特征、太陽高度、地形以及大氣條件等都會引起光譜亮度的失真。

2、幾何校正及正射校正。遙感成像過程中，傳感器生成的圖像像元相對于地面目標物的實際位置會發(fā)生擠壓、扭曲、拉伸等幾何畸變，遙感影像的幾何校正就是通過影像坐標變換等方法來消除和減小這些幾何畸變的過程。

3、地質信息增強處理。根據(jù)地質目標的波譜特征，在充分研究所用遙感數(shù)據(jù)的波段設置、空間分辨率等特征的基礎上，通過合理的圖像處理方法，突出地質災害目標信息，擴大不同影像特征之間的差別，提高對圖像的解譯和分析能力，從而達到改善圖像視覺效果、自動提取有用信息和輔助遙感地質解譯的目的。

4、圖像融合。遙感圖像融合能最大限度地提取各自信道中的有利信息，最后綜合成高質量的圖像，以提高圖像信息的利用率、改善計算機解譯精度和可靠性、提升原始圖像的空間分辨率和光譜分辨率。同時消除各傳感器間的信息冗余，降低不確定性，提高解譯精度和可靠性，以形成對目標相對完整的信息顯示。

5、圖像裁剪和拼接。根據(jù)實際工作需要經(jīng)過處理后的清原滿族自治縣的影像范圍遠大于實際項目需要，因此需要對影像進行裁剪。

三、遙感解疑內容

遙感圖像客觀地記錄了物體的幾何形態(tài)和波譜特征，這是遙感圖像解譯的客觀依據(jù)。人們通過自己對客觀事務認識的實踐經(jīng)驗，運用各種手段和方法對圖像進行辨認，從而達到識別影像的實際內容和屬性的過程，即是遙感圖像目視解譯的過程。本次遙感地質解譯主要包括孕災地質背景解譯和地質災害解譯。

1、孕災地質背景解譯。（1）地形地貌。解譯內容包括了各種地形地貌的形態(tài)、成因類型及地貌分區(qū)界線以及微地貌的個體特征、組合特征。（2）地層巖性。參照已有地質資料，結合遙感影像特征對地層巖性進行解譯，確定其地層、巖性類別及巖層產(chǎn)狀。 （3）土地利用。根據(jù)現(xiàn)有資料對森林植被、地表水體、耕地、荒坡地、城鎮(zhèn)、交通等用地類型和分布現(xiàn)狀進行解譯。

2、地質災害解譯。（1）滑坡。解譯內容包含了滑坡體所處位置、地貌部位、前后緣高程、溝谷發(fā)育狀況、植被發(fā)育狀況等，以及滑坡體的范圍、形態(tài)、坡度、總體滑動方向，滑坡與重要建筑物的關系及影響程度等。 （2）崩塌。解譯內容包括崩塌所處位置、形態(tài)、分布高程，以及崩塌堆積體的面積、坡度、崩塌方向、崩塌堆積體植被類型。（3）泥石流。解譯內容包括了泥石流流域的邊界、面積、形態(tài)、主溝長度、主溝縱降比、坡度，以及物源區(qū)的水體分布、集水面積、地形坡度、巖層性質，區(qū)內植被覆蓋程度、植物類別及分布 狀況。堆積區(qū)堆積物的分布范圍，性質、堆積面積，堆積扇坡降、土地覆蓋。（4）地面塌陷。解譯內容包括了地面塌陷的位置、形狀、范圍以及塌陷對地面設施的破壞程度和造成的成災范圍。

四、解譯方法

孕災地質背景的解譯，若前期基礎地質工作程度較高，應充分利用已有的資料，對孕災地質背景進行 必要的補充、修正；如果基礎地質工作程度較低、無相關孕災背景資料，則應開展較為詳細的孕災地質 背景解譯。

1、滑坡遙感解譯特征?；鲁属せ?、舌形、梨形等平面形態(tài)及不規(guī)則等坡面形態(tài)，規(guī)模較大的可見到滑坡壁、滑坡臺階、 滑坡鼓丘、封閉洼地、滑坡舌、滑坡裂縫等微地貌形態(tài)；常表現(xiàn)為連續(xù)的地貌形態(tài)突然被破壞，由陡坡和緩坡兩種地貌單元組成，坡體下方由于土體擠壓，有時可見到高低不平的地貌，緩坡部分深沖溝發(fā)育，地形破碎；滑坡多在峽谷中的緩坡、分水嶺的陰坡、侵蝕基準面急劇變化的主溝與支溝交會處及其溝頭等處發(fā)育。

2、崩塌遙感解譯特征。崩塌堆積體的影像特征如下：發(fā)育在懸崖、陡壁或呈參差不齊的巖塊處；高分辨率影像山可見懸崖、陡壁下有巨大巖塊者則為堆積體，有時可見巨石形成的陰影，呈粒狀；有時落石滾落在距坡腳較遠處；崩塌體堆積在谷底或斜坡平緩地段，表面坎坷不平，影像具粗糙感； 崩塌體上部外圍有時可見到張節(jié)理形成的裂縫影像。

3、泥石流遙感解譯特征。泥石流影像特征如下：標準型泥石流溝可清楚地看到物源區(qū)、流通區(qū)和堆積區(qū)三個區(qū)；物源區(qū)山坡陡峻，巖石風化嚴重，松散固體物質豐富，常有滑坡、崩塌發(fā)育；流通區(qū)一般為泥石流溝的溝床，呈直線或曲線條帶狀，縱坡較物源區(qū)地段緩，但較堆積區(qū)地段陡；堆積區(qū)位于溝谷出口處，縱坡平緩，成扇狀，呈淺色色調，扇面上可見固定溝槽或漫流狀溝槽， 還可見到導流堤等人工建筑物。泥石流堆積扇與一般河流沖洪積扇的主要區(qū)別是，前者有較大的堆積扇縱坡，一般為 5°～ 9°，部分達 9°～12°，后者一般在 1°～4°間。

4、地面塌陷遙感解譯特征。地面塌陷分為巖溶塌陷和采空塌陷。巖溶塌陷影像特征如下：巖溶地區(qū)特有的地貌，常與溶蝕洼地、坡立谷、盲谷、孤峰等伴生，在高分辨率影像上極易辨 認；巖溶塌陷常表現(xiàn)為地表漏斗，往往成群出現(xiàn)，呈串珠展布。在影像上呈圓形、橢圓形或不規(guī)則 圓形的洼地，上大下小，底部呈深色色調，但常被第四系沉積物充填而呈淺色色調；巖溶塌陷附近長滿了灌叢、灌草，中間凹陷處往往生長蓼科植物，與周圍耕地特征差異明顯。采空塌陷影像特征如下：規(guī)模較大的采空 塌陷表現(xiàn)為寬 1～2 m，長數(shù)十米～上百米的不規(guī)則封閉、半封閉的環(huán)形帶或條帶，其邊緣常 伴生地裂縫，裂縫兩側地表出現(xiàn)一定高差。

5、地裂縫遙感解譯特征。地裂縫影像特征如下：由于地裂縫處的地表和淺層土壤結構發(fā)生了變化，遙感影像上常形成色調和紋理上的光譜差 異；平原區(qū)地裂縫一般規(guī)模較大，呈線狀影像特征，有時穿過農田形成一定落差的斷陷陡坎；山區(qū)規(guī)模較大的地裂縫呈條帶狀，裂縫內常有植被，規(guī)模較小的地裂縫，多呈折線狀斷續(xù)分布。

五、結束語

隨著地質災害調查的持續(xù)深入，傳統(tǒng)的地質調查方法有一定的局限性，需要通過遙感解譯等其他手段進行補充，能夠使地質災害調查數(shù)據(jù)更全面、更準確。

參考文獻：

[1]遼寧省第二水文地質工程地質大隊，遼寧省清原縣地質災害詳細調查報告，2017.

（作者單位：遼寧水文地質工程地質勘察院）