基于遙感影像技術(shù)在油氣管道地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)排查中的應(yīng)用

李重陽(yáng)

摘要：災(zāi)害是威脅經(jīng)濟(jì)社會(huì)及人類環(huán)境的重大自然災(zāi)害，導(dǎo)致重大損失。將遙感技術(shù)應(yīng)用于地質(zhì)災(zāi)害的調(diào)研、監(jiān)測(cè)及預(yù)報(bào)，不僅可以快速定位災(zāi)區(qū)，了解地質(zhì)災(zāi)害的實(shí)際情況，也可以從即時(shí)描畫的圖象中即時(shí)跟進(jìn)災(zāi)情的變動(dòng)。該文闡述了遙感技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害調(diào)研中的作用，而是提到及參考了地質(zhì)災(zāi)害遙感技術(shù)的發(fā)展趨向。

關(guān)鍵詞：遙感影像技術(shù);油氣管道;地質(zhì)災(zāi)害;風(fēng)險(xiǎn)排查

引言

近些年來(lái)，地質(zhì)災(zāi)害在中國(guó)每年導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)96-130億元。地質(zhì)災(zāi)害的原因很繁雜，干旱及洪水還能限制或者引起地質(zhì)災(zāi)害。包括間接災(zāi)禍在內(nèi)，地質(zhì)災(zāi)害招致的損失占到中國(guó)所有自然災(zāi)害的1/2，因而調(diào)研、監(jiān)控及預(yù)估地質(zhì)災(zāi)害對(duì)于防止損失及人員傷亡非常重要。

一、油氣管道地質(zhì)災(zāi)害類型及危害

1.崩塌

崩塌對(duì)于石油管路的危害主要體現(xiàn)為墜擊、撞擊管路，招致石油泄露導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)損失及環(huán)境、安全事故。崩塌水文地質(zhì)體的經(jīng)營(yíng)規(guī)模、硬度、運(yùn)動(dòng)形式、管路的埋深及與管路的相對(duì)高度等等要素對(duì)于石油管路的毀壞程度也有一定的影響。

2.滑坡

滑坡對(duì)于管路的危害主要為：管路在滑坡上部通過(guò)時(shí)能對(duì)于管路增多加載負(fù)荷。在滑坡中部通過(guò)時(shí)候，石油管路因經(jīng)受運(yùn)動(dòng)的滑坡水文地質(zhì)體不小的拖拽力而是出現(xiàn)彎曲變形;在拉裂變形幅度很大的狀況之下，甚至導(dǎo)致管路斷裂。石油管路在滑坡水文地質(zhì)體下部通過(guò)時(shí)候，管路懸空能導(dǎo)致管路斷裂。

3.泥石流

泥石流對(duì)于石油管路的危害狀況比較多。依據(jù)石油管路通過(guò)泥石流區(qū)域間及形式的不同，一般有三種形式：其一，石油管路在流通區(qū)通過(guò)時(shí)候，泥石流對(duì)于管路的危害有下切侵蝕，導(dǎo)致管路暴露，促使管路遭到泥石流的沖擊，泥石流對(duì)岸坡的腐蝕可導(dǎo)致倒塌，促使管路暴露或者臨空;其三，石油管路在堆積區(qū)通過(guò)時(shí)候，泥石流淤埋管路能導(dǎo)致管路的下切侵蝕及側(cè)蝕現(xiàn)象。

二、遙感影像地質(zhì)災(zāi)害識(shí)別與解譯

長(zhǎng)久以來(lái)，遙感影像在石油管路線性低后果區(qū)災(zāi)害排查及環(huán)境微觀調(diào)研中發(fā)揮著重要的作用。另外，遙感技術(shù)在強(qiáng)震（活動(dòng)性斷裂）崩塌、滑坡、泥石流、地面沉降等等災(zāi)害調(diào)研、監(jiān)控及研討中還起到了極其重要的作用。地理環(huán)境地形、巖層地層、水文地質(zhì)構(gòu)造、新構(gòu)造活動(dòng)、氣候及人為活動(dòng)等等要素可以反映出對(duì)災(zāi)害體（泥石流、崩塌、滑坡）的狀況及分布基本規(guī)律。

石油管路災(zāi)害經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)排查通過(guò)遙感影像的圖象色調(diào)、表現(xiàn)形式，影紋紋樣、河流、地理環(huán)境地形、樹木、人為活動(dòng)等等六個(gè)方面展開評(píng)價(jià)。對(duì)石油管路沿線中崩塌的水文地質(zhì)體來(lái)說(shuō)，地理環(huán)境地形的標(biāo)識(shí)起到了尤為重要的批示作用;對(duì)泥石流來(lái)說(shuō)，可以借助于遙感影像見圖的色調(diào)（調(diào)）樹木、人為活動(dòng)、表現(xiàn)形式等等方面的影像標(biāo)記狀況加以評(píng)價(jià)。

三、地質(zhì)災(zāi)害的遙感監(jiān)測(cè)

災(zāi)害的出現(xiàn)是一個(gè)量變及質(zhì)變的積聚過(guò)程。當(dāng)外部前提發(fā)生變化或者蠕動(dòng)突然增多到災(zāi)禍出現(xiàn)的極限時(shí)候，那便伴隨著災(zāi)禍即將來(lái)臨。時(shí)間的突然性、空問(wèn)的偶然性、類別的多樣性、前提的嚴(yán)重性及后果的嚴(yán)重性使傳統(tǒng)式的監(jiān)控辦法變得非常麻煩。遙感技術(shù)以"高速度、高新技術(shù)、新信息源及動(dòng)態(tài)研討"為準(zhǔn)則，以其全面性為根底?？焖俨杉皩?shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的特性促使其成為監(jiān)測(cè)災(zāi)害不行缺乏的信息內(nèi)容采集手段之一。

在地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)中，全球定位系統(tǒng)（GPS）可以滿足災(zāi)害監(jiān)測(cè)精度以毫米級(jí)經(jīng)差遞增的要求，而遙感（RS）不同階段的航空影像的制備配準(zhǔn)過(guò)程可以促成對(duì)于地質(zhì)災(zāi)害變化規(guī)律特性的全面、直觀的測(cè)量，而是地理信息系統(tǒng)（GIS）可以更精確地用作剖析及判別地質(zhì)災(zāi)害活動(dòng)的態(tài)勢(shì)及經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)。GIS可以用來(lái)更精確地剖析地質(zhì)災(zāi)害活動(dòng)的態(tài)勢(shì)及災(zāi)禍的程度。因而，在現(xiàn)階段的研討中，地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)控實(shí)現(xiàn)了RS及GIS的緊密結(jié)合，個(gè)別建設(shè)項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了3S技術(shù)設(shè)備的整體整合。那將促成對(duì)于地質(zhì)災(zāi)害的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)及有效的預(yù)估、預(yù)報(bào)及預(yù)警。近些年來(lái)，RS+GIS在中國(guó)的災(zāi)害研討中獲得了廣泛的應(yīng)用，比如水利部及科學(xué)院建設(shè)的"洪水實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)"及"洪水經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系統(tǒng)"，及南京地質(zhì)水資源研究院開發(fā)的"長(zhǎng)江防汛決策支持系統(tǒng)"。據(jù)悉，中國(guó)已經(jīng)完成了545個(gè)地質(zhì)災(zāi)害嚴(yán)重省市的地質(zhì)災(zāi)害調(diào)研，總面積高達(dá)150萬(wàn)平方公里，初步建立了縣、鄉(xiāng)、村三級(jí)的監(jiān)測(cè)預(yù)警體系，實(shí)現(xiàn)了集體測(cè)防與集體專業(yè)相結(jié)合。

四、地質(zhì)災(zāi)害遙感技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

1.航空遙感技術(shù)為地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查給予技術(shù)支持

近年來(lái)，中國(guó)的航天技術(shù)經(jīng)歷了一系列的技術(shù)革新，航空遙感技術(shù)設(shè)備還獲得了快速發(fā)展，高精度航空定位系統(tǒng)（PADFD系統(tǒng)）、航空紅外線讀取、航空數(shù)字化成像技術(shù)設(shè)備在災(zāi)害監(jiān)控及調(diào)研中發(fā)揮了重要作用。例如，由衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)（GPS）和機(jī)載慣性制導(dǎo)技術(shù)組成的PADFD系統(tǒng)，能夠捕捉到具有目標(biāo)區(qū)域三維表現(xiàn)的機(jī)載遙感圖像，在地質(zhì)災(zāi)害地區(qū)的監(jiān)測(cè)和災(zāi)害評(píng)估中發(fā)揮了非常重要的作用。

2. “數(shù)字災(zāi)情”等地質(zhì)災(zāi)害研究的新技術(shù)發(fā)展迅速

先進(jìn)的3S遙感技術(shù)（RS、GPS、GRS）促使我們能夠?qū)τ跒?zāi)區(qū)展開多視域讀取，將采集到的數(shù)據(jù)展開多層重整，對(duì)于災(zāi)區(qū)的實(shí)際狀況（巖層、巖層特性等等）開展鉆探或物探勘查，深入知曉巖層之下的數(shù)據(jù)，將地質(zhì)災(zāi)害的對(duì)策及發(fā)展過(guò)程以三維形式呈現(xiàn)出，為后續(xù)地質(zhì)災(zāi)害研討打下堅(jiān)實(shí)的技術(shù)設(shè)備根底。

結(jié)束語(yǔ)

如上所述，遙感技術(shù)是我國(guó)地質(zhì)災(zāi)害調(diào)研、監(jiān)測(cè)及預(yù)報(bào)的重要方法，不但可以及時(shí)而且精確地展開地質(zhì)災(zāi)害預(yù)報(bào)，也可以為我國(guó)各種中小型建設(shè)項(xiàng)目及建設(shè)工作的適用性提供重要的災(zāi)禍數(shù)據(jù)及影響信息內(nèi)容，它具有不可替代的優(yōu)勢(shì)，3S技術(shù)與災(zāi)害研究的結(jié)合是必然趨勢(shì)。對(duì)于我們國(guó)家經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展及地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防工作的展開具備重要現(xiàn)實(shí)意義，值得推行及普及。

參考文獻(xiàn)：

[1]張龍飛，董斌，史雙雙，等.太原盆地田莊斷裂活動(dòng)性分段及地震危險(xiǎn)性分析研究[J].大地測(cè)量與地球動(dòng)力學(xué)，2020，（2）.204～213.

[2]穆樹懷，王騰飛，霍錦宏，等.長(zhǎng)輸管道施工誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害防治--以中緬管道云南段為例[J].油氣儲(chǔ)運(yùn)，2014，（10）.1047-1051.

[3]李世海，魏作安，張俊紅，等.光纖光柵傳感技術(shù)在抗滑樁模型實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用[J].傳感器與微系統(tǒng)，2006，（3）.84-85，88.

[4]張龍飛，韓曉飛，史雙雙.太原盆地田莊斷裂幾何特征及活動(dòng)性分段研究[J].地球物理學(xué)進(jìn)展，2020，（3）.1205～1216.

[5]張景華，張建龍.遙感技術(shù)在瀘定縣地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查中的應(yīng)用[J].中國(guó)地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報(bào)，2009，（2）.100～105.