遙感技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害中的應(yīng)用分析

侯甜甜

（甘肅有色工程勘察設(shè)計(jì)研究有限公司，甘肅 蘭州 730000）

0 引言

近些年國(guó)內(nèi)生態(tài)環(huán)境持續(xù)惡化，使得地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生頻次增加，給地質(zhì)災(zāi)害所在地區(qū)人工工作與生活帶來(lái)極大困擾，需要提高對(duì)地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查的重視度。當(dāng)前國(guó)內(nèi)逐步完善北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，衛(wèi)星遙感技術(shù)應(yīng)用范圍不斷增加，給區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)與調(diào)查帶來(lái)新的方式。地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查中應(yīng)用的遙感技術(shù)，可以形成不同分辨率的遙感影像數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確獲取地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生相關(guān)要素，搭建遙感空間數(shù)據(jù)庫(kù)，提供相關(guān)數(shù)據(jù)確保地質(zhì)災(zāi)害工作的高效開(kāi)展。

1 遙感技術(shù)的重要作用分析

地質(zhì)災(zāi)害中應(yīng)用遙感技術(shù)，可以全面采集地質(zhì)災(zāi)害信息，明確災(zāi)害類型。采集結(jié)構(gòu)信息，準(zhǔn)確評(píng)估突發(fā)災(zāi)害，指導(dǎo)防災(zāi)救災(zāi)活動(dòng)的開(kāi)展，進(jìn)一步提高地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)質(zhì)量。具體內(nèi)容為。

1.1 全面采集災(zāi)害信息

地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查中應(yīng)用遙感技術(shù)，可以實(shí)時(shí)獲得相關(guān)信息，確保地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查工作的高效開(kāi)展，如實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)采集災(zāi)害塊信息、準(zhǔn)確定位空間結(jié)構(gòu)等。同時(shí)，在依托遙感技術(shù)獲得相關(guān)數(shù)據(jù)后，利用系統(tǒng)模型進(jìn)行數(shù)據(jù)解析，搭建相應(yīng)的模型，準(zhǔn)確掌握相應(yīng)區(qū)域內(nèi)地質(zhì)情況，明確土層覆蓋情況，掌握可能誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的因素[1]。

以此為基礎(chǔ)，將監(jiān)測(cè)所得數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)信息進(jìn)行比對(duì)，明確已發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的等級(jí)，利用系統(tǒng)呈現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害相關(guān)數(shù)據(jù)。同時(shí)，如出現(xiàn)崩塌災(zāi)害時(shí)，遙感技術(shù)可以實(shí)時(shí)獲得災(zāi)害信息。就實(shí)際情況來(lái)說(shuō)，地質(zhì)災(zāi)害往往不是單一因素誘發(fā)的，大部分原因?yàn)橥恋亟Y(jié)構(gòu)因素，也有可能受到外部環(huán)境因素，這就需要綜合分析崩塌表現(xiàn)展開(kāi)參數(shù)。

1.2 收集地質(zhì)結(jié)構(gòu)信息

地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查過(guò)程中需要采集空間與結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)，幫助工作人員準(zhǔn)確判斷相應(yīng)地質(zhì)災(zāi)害情況。通過(guò)合理利用遙感技術(shù)獲得所需要的數(shù)據(jù)信息，主動(dòng)與數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)信息對(duì)比，判斷數(shù)據(jù)是否存在異常，異常情況是否會(huì)引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害。同時(shí)，遙感技術(shù)不是單一技術(shù)，而是技術(shù)集成，遙感技術(shù)通過(guò)3S 技術(shù)完成信息與圖像采集，獲得的數(shù)據(jù)通過(guò)智能化系統(tǒng)反饋出來(lái)，實(shí)現(xiàn)多元化測(cè)定地質(zhì)災(zāi)害的目的。

此外，遙感技術(shù)內(nèi)會(huì)設(shè)置相應(yīng)的專業(yè)模塊，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并采取相應(yīng)措施，確保內(nèi)部傳感器正常工作，第一時(shí)間完成信息采集與傳遞，提高遙感影像的清晰度，完成地質(zhì)特征信息的識(shí)別與提取。通過(guò)整合采集信息資源搭建數(shù)據(jù)庫(kù)，確認(rèn)不同區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害，明確地質(zhì)災(zāi)害的成因[2]。

1.3 準(zhǔn)確評(píng)估突發(fā)災(zāi)害

遙感技術(shù)除了可以監(jiān)測(cè)常規(guī)地質(zhì)災(zāi)害外，也可以評(píng)估與監(jiān)測(cè)突發(fā)災(zāi)害。一旦出現(xiàn)突發(fā)類地質(zhì)災(zāi)害，會(huì)嚴(yán)重破壞的區(qū)域環(huán)境與經(jīng)濟(jì)，對(duì)地質(zhì)災(zāi)害范圍內(nèi)居民生命財(cái)產(chǎn)安全造成威脅。尤其是國(guó)內(nèi)地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，各地情況不一，存在不同的地質(zhì)災(zāi)害，總體發(fā)生頻率較高。

因此，需要及時(shí)監(jiān)測(cè)災(zāi)區(qū)情況做好精準(zhǔn)判斷，明確地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)以預(yù)防地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生[3]。利用遙感技術(shù)可以大范圍監(jiān)測(cè)地質(zhì)災(zāi)害高發(fā)區(qū)域，并在災(zāi)害發(fā)生前給出信息反饋，指導(dǎo)防災(zāi)與抗災(zāi)工作的有效開(kāi)展。此外，突發(fā)災(zāi)害發(fā)生時(shí)遙感技術(shù)可以輔助定量監(jiān)測(cè)，節(jié)約人力成本，精準(zhǔn)指導(dǎo)災(zāi)害管理與災(zāi)后重建工作，充分發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

2 地質(zhì)災(zāi)害中遙感技術(shù)的具體應(yīng)用

大面積地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害識(shí)別與調(diào)查過(guò)程中應(yīng)用遙感技術(shù)具有顯著優(yōu)勢(shì)。遙感技術(shù)可以快速獲取相關(guān)信息，如該地區(qū)位置、范圍及地形地貌等，確保地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估的全面性。在地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查中應(yīng)用遙感技術(shù)，全面分析與評(píng)估地質(zhì)災(zāi)害情況，降低地質(zhì)災(zāi)害影響，確保區(qū)域地質(zhì)安全與穩(wěn)定。具體應(yīng)用如下。

2.1 采集信息

遙感技術(shù)采集地質(zhì)信息時(shí)，結(jié)合GNSS 與GIS 技術(shù)，技術(shù)組合形成完整的測(cè)繪監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可以利用這一系統(tǒng)全天候?qū)崟r(shí)監(jiān)控，確保相關(guān)信息獲取的完整性。同時(shí)，結(jié)合InSAR 技術(shù)獲得更為精確的地質(zhì)信息，確保地形圖像的完整性，其工作原理如圖1 所示[4]。

圖1 干涉雷達(dá)測(cè)量工作原理

絕大多數(shù)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生前，地災(zāi)體會(huì)事先出現(xiàn)微小形變，充分利用InSAR 技術(shù)監(jiān)測(cè)地表形變，這是預(yù)測(cè)地質(zhì)災(zāi)害的主要指標(biāo)。同時(shí)，任何地質(zhì)方面微小變化都會(huì)被監(jiān)測(cè)到，接著對(duì)這些變化特征進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，綜合各類出現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害原因進(jìn)行深入分析，判斷是否會(huì)引起地質(zhì)災(zāi)害，若有可能發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害則需要體現(xiàn)制定災(zāi)害應(yīng)對(duì)方案，將可能造成的損失降到最低。還需要對(duì)災(zāi)害點(diǎn)進(jìn)行精準(zhǔn)定位，明確為危險(xiǎn)狀態(tài)，進(jìn)一步提高地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查效率，及時(shí)做好防災(zāi)工作。

2.2 搭建地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型

在通過(guò)遙感技術(shù)獲得地質(zhì)災(zāi)害區(qū)域的相關(guān)信息數(shù)據(jù)后，還需要通過(guò)影像圖片處理功能對(duì)信息進(jìn)行整理分析，形成初步的數(shù)據(jù)調(diào)查結(jié)果，以此為基礎(chǔ)構(gòu)建相應(yīng)的數(shù)據(jù)模型。這也是遙感技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)的最大不同，最終形成完整清晰的三維模型，提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息，方便工作人員判斷與決策，如道路、河流等。這樣可以極大程度方便后期地質(zhì)災(zāi)害解譯，進(jìn)一步提升調(diào)查工作效率[5]。

構(gòu)建地質(zhì)模型時(shí)，利用ERDAS 遙感圖像處理軟件。如構(gòu)建植被指數(shù)模型，可以按照如下流程操作：①放置好圖像對(duì)象，啟動(dòng)建模模板，單擊相應(yīng)按鍵；②各個(gè)圖形進(jìn)行雙擊，做好參數(shù)定義工作；③將建好的圖形模型進(jìn)行保存；④運(yùn)行搭建的模型，查看模型運(yùn)行結(jié)果，顯示生成圖像，仔細(xì)觀察獲得相應(yīng)圖形數(shù)據(jù)。

2.3 識(shí)別特征

識(shí)別地質(zhì)災(zāi)害特征時(shí)，利用遙感技術(shù)形成三維立體模型，接著分析這一模型，全面掌握地質(zhì)轄區(qū)內(nèi)構(gòu)造與地形地貌，對(duì)容易出現(xiàn)災(zāi)害的區(qū)域進(jìn)行全面分析。如，分析滑坡地質(zhì)災(zāi)害時(shí)，探究崩塌源、堆積區(qū)等內(nèi)容，及時(shí)做好崩塌路徑分析，采取有效預(yù)防措施[6]。

依托相關(guān)信息制定相應(yīng)的防災(zāi)措施，最大限度降低地質(zhì)災(zāi)害造成的危害。地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查人員需要準(zhǔn)確識(shí)別地質(zhì)災(zāi)害特征，確保最終決策信息的精準(zhǔn)性，充分發(fā)揮遙感技術(shù)的作用。

2.4 匯總歷史災(zāi)情

地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查時(shí)要想全面掌握相應(yīng)情況，首先要做的就是分析當(dāng)?shù)貧v史地質(zhì)災(zāi)情情況[7]。最常用的方式就是比對(duì)不同時(shí)序的遙感影像，掌握相應(yīng)的地質(zhì)信息，接著依托相應(yīng)數(shù)據(jù)形成完整的歷史災(zāi)害數(shù)據(jù)集。

對(duì)歷史地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù)集進(jìn)行全面分析，掌握地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生頻率、影響范圍等。通過(guò)這種方式，幫助工作人員準(zhǔn)確掌握地質(zhì)災(zāi)害情況，制定相應(yīng)的預(yù)防措施，提高應(yīng)急方案的可行性。

2.5 注意事項(xiàng)

針對(duì)遙感系統(tǒng)而言，其工作的本質(zhì)就是要收集大量且復(fù)雜的數(shù)據(jù)，然后對(duì)其進(jìn)行分析和處理，得到所需要的內(nèi)容。因此需要借助專業(yè)的編輯軟件針對(duì)收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和轉(zhuǎn)化。一般情況下，通過(guò)專業(yè)的系統(tǒng)可以自動(dòng)識(shí)別各數(shù)據(jù)之間聯(lián)系，然后根據(jù)實(shí)際，將數(shù)據(jù)和真實(shí)建筑進(jìn)行對(duì)應(yīng)和聯(lián)系。技術(shù)人員在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和轉(zhuǎn)化時(shí)，針對(duì)向量數(shù)據(jù)一定要提高重視。

在進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化時(shí)，即使機(jī)器測(cè)量也不可避免地存在測(cè)量不準(zhǔn)或者失誤等情況，進(jìn)而對(duì)結(jié)果準(zhǔn)確性產(chǎn)生影響，因此在進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換之后，其格式必須要能夠被系統(tǒng)識(shí)別，為確保識(shí)別成功且被加以利用，需要對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行重構(gòu)處理。此外，在進(jìn)行原地圖上傳時(shí)，也會(huì)因?yàn)殛幱暗仍驅(qū)е聢D片不清晰的情況發(fā)生，針對(duì)這種情況，就需要借助地理信息系統(tǒng)的自動(dòng)清除功能，針對(duì)圖中污點(diǎn)進(jìn)行清除，然后重構(gòu)，最后才能被應(yīng)用。

3 地質(zhì)災(zāi)害中遙感技術(shù)應(yīng)用質(zhì)量控制

地質(zhì)災(zāi)害中應(yīng)用遙感技術(shù)時(shí)，需要依據(jù)實(shí)際情況制定合適遙感方案，重視遙感設(shè)備維護(hù)工作，進(jìn)一步提高地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與監(jiān)測(cè)質(zhì)量。具體措施如下。

3.1 引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，提高技術(shù)管理的效率

信息時(shí)代下，社會(huì)群眾的生存條件每時(shí)每刻都在發(fā)生著改變，隨著他們對(duì)數(shù)據(jù)信息的依賴性愈來(lái)愈大，信息也愈來(lái)愈多，使得數(shù)據(jù)容量越來(lái)越大，而隨著數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化的程度逐步提高，各種信息的形式也將越來(lái)越復(fù)雜，都需要加以處理綜合。另外，在網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù)的帶動(dòng)下，資訊的創(chuàng)新也越來(lái)越加快，這對(duì)資訊的使用方式也有了越來(lái)越多的需求。

物聯(lián)網(wǎng)中數(shù)據(jù)采集作為主要內(nèi)容，數(shù)據(jù)采集也是大數(shù)據(jù)應(yīng)用的基礎(chǔ)，只有重視數(shù)據(jù)采集，才能的有效對(duì)比與分析數(shù)據(jù)。智能決策建立在海量數(shù)據(jù)基礎(chǔ)之上，物聯(lián)網(wǎng)中數(shù)據(jù)采集時(shí)要從獲取、選擇及存儲(chǔ)等環(huán)節(jié)著手。隨著相關(guān)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步與發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)中數(shù)據(jù)采集技術(shù)持續(xù)發(fā)展，就當(dāng)前情況來(lái)說(shuō)，大數(shù)據(jù)獲取技術(shù)主要有傳感器、條形碼、移動(dòng)智能終端等[8]。例如，中國(guó)移動(dòng)推出移動(dòng)支付物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)時(shí)，直接將普通SIM 卡用RFID-SIM 卡取代，實(shí)現(xiàn)獲取與結(jié)算物品交易數(shù)據(jù)的目的。數(shù)據(jù)采集工具發(fā)展與創(chuàng)新豐富物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)獲取方式，通過(guò)分析數(shù)據(jù)采集的類型，可以發(fā)現(xiàn)采集信息包含物理數(shù)據(jù)信息，部分產(chǎn)品還會(huì)涉及地理位置信息，可見(jiàn)涉及較多信息。數(shù)據(jù)采集工作也不是看起來(lái)那么簡(jiǎn)單，通常還需要數(shù)據(jù)去噪處理、信息提取過(guò)程。

3.2 做好自動(dòng)設(shè)備檢修

在遙感設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，標(biāo)稱電壓相對(duì)較高，在運(yùn)行過(guò)程中如果處理不當(dāng)容易導(dǎo)致事故的發(fā)生。為提升控制的安全性，系統(tǒng)需要完善任務(wù)的配置，從而提高業(yè)務(wù)運(yùn)作的完成效率。在故障發(fā)生時(shí)，控制系統(tǒng)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，避免事故的發(fā)生。自動(dòng)化系統(tǒng)的更新非常重要，因此需要加大技術(shù)的研究，提升系統(tǒng)的準(zhǔn)確性。分析自動(dòng)化控制數(shù)據(jù)時(shí)，需要建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)模型，充分考慮控制點(diǎn)故障的發(fā)生率，綜合考慮儀表的運(yùn)行狀況、系統(tǒng)的穩(wěn)定性和參數(shù)的合理性，明確風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，并根據(jù)最終的風(fēng)險(xiǎn)報(bào)告制定完善的應(yīng)對(duì)措施，保證生產(chǎn)系統(tǒng)的穩(wěn)定安全運(yùn)行。

在設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)時(shí)，需要選擇最優(yōu)方案，方案需要充分考慮應(yīng)用環(huán)境、設(shè)備性能以及生產(chǎn)精度要求等方面的因素，從而有效降低儀表應(yīng)用過(guò)程中的誤差。隨著現(xiàn)代化人工智能技術(shù)的不斷完善，人工智能技術(shù)將會(huì)與自動(dòng)化技術(shù)相結(jié)合，形成更為便利的智能工具[9]。儀表作為數(shù)據(jù)收集的重要工具，需要保證數(shù)據(jù)傳遞的安全性。將儀表接收到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)阶詣?dòng)化控制系統(tǒng)，能夠?qū)υO(shè)備進(jìn)行合理調(diào)整，從而更好地滿足工業(yè)生產(chǎn)的需要。

3.3 嚴(yán)格控制更換零部件的質(zhì)量

遙感設(shè)備使用過(guò)程中受到環(huán)境、人為、天氣等因素影響，會(huì)出現(xiàn)不同類型的故障，需要及時(shí)處理故障，才能保證遙感技術(shù)的正常使用。實(shí)際中對(duì)于遙感設(shè)備故障，大多采取直接更換零部件方式，但這種方式成本較高，且需要提前準(zhǔn)備備用零部件。

因此，實(shí)際中技術(shù)人員需要重視設(shè)備運(yùn)維管理，日常使用后按照要求收納，做好表面清潔工作，及時(shí)檢查，一旦發(fā)現(xiàn)故障及時(shí)采取解決措施，確保遙感技術(shù)的高效使用。為保證遙感設(shè)備運(yùn)維管理系統(tǒng)順利開(kāi)展，需要制定設(shè)備使用計(jì)劃。實(shí)際執(zhí)行運(yùn)行管理計(jì)劃時(shí)，需要提高對(duì)設(shè)備管理工作的重視度，全面檢測(cè)設(shè)備系統(tǒng)內(nèi)各模塊的內(nèi)容，全面記錄各級(jí)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。此外，可以充分發(fā)揮遠(yuǎn)程技術(shù)優(yōu)勢(shì)，增加對(duì)遙感系統(tǒng)運(yùn)維管理系統(tǒng)的有利因素，使各項(xiàng)資費(fèi)能夠被統(tǒng)計(jì)劃分。日常使用遙感技術(shù)進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估時(shí)，需要提前觀察好周邊情況，制定科學(xué)合理的方式，獲得詳細(xì)數(shù)據(jù)信息，幫助地質(zhì)災(zāi)害工作人員做出科學(xué)決策，提高地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急方案的合理性。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查中應(yīng)用遙感技術(shù)，可以顯著提升地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查質(zhì)量。具體應(yīng)用時(shí)，要發(fā)揮遙感技術(shù)的作用，詳細(xì)探究地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查中遙感技術(shù)的具體應(yīng)用。這就需要技術(shù)人員要熟練掌握遙感技術(shù)，明確技術(shù)應(yīng)用流程與操作細(xì)節(jié)，依據(jù)實(shí)際情況選用合適技術(shù)，進(jìn)一步提高地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與分析的質(zhì)量。同時(shí)，遙感技術(shù)使用時(shí)要具有目的性，盲目使用無(wú)法達(dá)成預(yù)期目標(biāo)，地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估人員要主動(dòng)學(xué)習(xí)，掌握遙感技術(shù)使用技巧。