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關鍵詞:無人機;地質災害;泥石流;水電工程
前言
近年來,隨著無人機技術的發展,無人機的應用領域不斷拓展,已突破原來以軍事為主的用途,越來越多地應用于各行各業。如韓文權[1]等對地質災害監測、應急救援和災情評估工作中無人機遙感可提供的應用進行了分析,介紹了無人機遙感在重慶市武隆縣雞尾山特大型滑坡救援中的應用。高嬌嬌[2]等用無人機遙感應用在西氣東輸管道地質中,闡述了應用無人機遙感進行地質災害調查的關鍵技術與方法,論證了航空影像進行地質災害調查的可行性。吳振宇[3]等通過無人機在地災調查中的應用特點、意義和關鍵技術,證明了無人機在地災災害調查中的可行性和優越性。周文生[4]等應用無人機在礦山地質環境調查中,驗證了無人機遙感技術在礦山地質環境調查中的可行性與有效性,為礦山地質環境調查于監管提供快速有效的技術。李定松[5]應用無人機在地質災害監測中,研究了無人機技術發展歷程與特點,對無人機在地質災害監測中的應用進行闡述。尹鵬飛[6]等應用無人機在震后災情調查中,完成了以四川省綿陽市安縣等為重點的次生地質災害調查和災情評估。張啟元[7]等應用無人機航測技術在青藏高原地質災害調查中,建立了一套適合高原特殊地理環境下的地質災害遙感調查、監測技術流程,提高了地質災害遙感調查、監測的工作效率,表明無人機在青藏高原地區地質災害遙感調查工作中具有明顯優勢。肖波[8]等應用研究無人機低空攝影系統在泥石流地質災害應急中,介紹了無人機在地質災害應急調查與監測中所發揮的重要作用。梁京濤[9]等利用無人機并結合野外調查,開展了汶川震區綿竹市走馬嶺泥石流的發展情況,并進行分析評價。
1無人機在水電中的應用
我國西南地區水電能源蘊藏量豐富,但西南地區多屬高山峽谷地貌,地質條件復雜,地質災害多發。工程地質人員工作區域通常山高路險、交通不便,同時植被發育、通視條件差。尤其是雅魯藏布江下游河段、金沙江中上游河段、雅礱江中上游河段等未來水電開發的熱門地區相應問題將更加突出。無人機在水電行業中也逐步開始使用,但主要用于地形測繪、遙感、環水保、庫區巡視等用途。雅魯藏布江下游河段、金沙江中上游河段、雅礱江中上游河段等地區,人跡罕至、地形條件極其復雜、自然環境極其惡劣,依靠人力開展重要地質現象調查極其困難,即便能開展調查的區域也通常難度巨大或存在安全隱患,地質調查工作存在諸多困難和制約因素。鑒于無人機具有快速機動、操作簡單、使用成本低、危險性小、能獲取高分辨率影像數據等優點,對于高山峽谷、植被發育地區、高寒地區等人力難以工作的地區適應性強,同時利用無人機加載的外部設備也可以獲取地質專業所需資料。這對無法展開現場地質工作或開展地質工作難度巨大的地區如何有效獲取地質資料具有十分重要的意義,以此解決人力無法開展地質調查的現狀,彌補完善地質資料,滿足工程需求。
2無人機航攝系統基本特征
本次應用試驗時采用購買的大疆S1000無人機。
2.1安全穩定大疆
S1000無人機采用V型8旋翼設計,在提供充裕動力的同時做到了動力冗余,配合DJI飛控使用時,即使某一軸被意外停止工作也能最大幅度保證飛機處于穩定狀態。機身板內部集成了含DJI專利同軸接頭的電源分布設計,高效、可靠、安裝方便,用戶不需要做任何焊接工作;主電源線選用AS150防火花插頭與XT150的組合。從中心板到機臂、起落架等多處均使用全碳纖維材料,系統在低自重的基礎上做到了最高的結構強度。
2.2便攜、易用
所有機臂均可向下折疊、配合1552折疊槳,可使整機運輸體積最小化,方便運輸攜帶。用戶只需抬起機臂、鎖緊機臂卡扣、給系統上電,就使S1000進入了飛行就緒狀態,大大縮短每次飛行的準備時間。中心架在提供3組XT60供電插座的同時,還預留了8處設備安裝位,系統安裝變得更簡單整潔。
2.3操控性
所有機臂采用8°內傾和3°側傾設計,可使飛行器在橫滾和俯仰方向更加平穩、在旋轉方向更加靈活。力臂內置40A高速電調、使4114pro電機在配合1552高效折疊槳工作在6S電源時,獲得單軸最大近2.5kg的強勁推力輸出,充足的動力會讓用戶更加隨心所欲。2.4其他云臺安裝架下移設計,集合系統標配收放起落架,給鏡頭以更廣闊的拍攝視角。整機自重約4kg,最大起飛重量約11kg,可輕松搭載5D級別全套拍攝設備,在配合6S15000mAh的電池時,可獲得長達15min的續航時間,有效作業時間約12min。
3大橋溝泥石流基本地質條件
大橋溝位于雅礱江左岸,為雅礱江一級支流,溝口位于擬建官地水電站大壩下游約3.5km處,溝口堆積扇扇緣長約400m,扇軸長450m左右。流域總體近南北向展布,南寬北窄,略呈矩形,南北長21km,東西寬14.5km,流域面積約170km2,其中匯水面積147.889km2,占流域面積的86.96%;主溝縱長為26.12km,縱坡坡降為97.06‰。流域四面均為由近3000m及3000m以上中高山所形成的分水嶺,其中東側以北西向牦牛山為分水嶺,與安寧河流域相隔。南、北、西側為與雅礱江主流或其次級支流的分水嶺。源區最高海拔約3720m左右,溝口高程約1200m,高差約2500m。主溝兩側支溝眾多,呈明顯的“樹丫”狀結構。大橋溝流域內地層呈近SN~NNW向展布,從東至西出露地層主要有印支期斜長花崗巖及花崗閃長巖(r051)、三疊系上統白果灣群(T3bg);上震旦系觀音崖組(Zbg);上震旦系燈影組上段地層(Zbdn1);松林杠群玄武巖組(SLG);志留系下統龍馬溪組(S1l);志留系中統石門坎組(S2S);泥盆系中統(D1-3)及石炭系中統威寧組(C2w)等。大橋溝溝流域內植被總體茂盛,且以針葉闊葉混交林及高山灌木叢為特點,覆蓋率達90%。
4無人機航攝成果
4.1地質要素獲取
利用無人機和地面輔助測量手段,獲取相關照片影像和定位信息流。同時,以圖像處理技術、空中三角測量技術、攝影測量技術和圖像識別技術手段為依托,利用無人機影像后期處理軟件(如PIX-4Dmaper、Photoscan等)初步獲得全景地形地貌景象圖、三維地形等地形地貌和地質信息。本次以官地電站大橋溝泥石流溝口泥石流為依托,應用無人機技術,開展大橋溝溝口泥石流的應用試驗,利用后處理軟件(Photoscanpro、GOCAD等),利用官地大橋河溝泥石流進行三維立體空間真彩色模型進行地質邊界的獲取,生成生產需要的工程地質平面圖、工程地質剖面圖、三維地質可視圖和解譯分析。
4.2航攝成果根據無人機航攝,取得官地大橋溝泥石流航攝圖(見圖1)、利用官地大橋河溝泥石流航測照片生成工程地質地形(見圖2)、工程地質剖面(見圖
3)、GOCAD三維模型(見圖4)。
4.3航攝解譯成果分析
地質災害作為一種特殊的不良地質現象,無論是滑坡、崩塌、泥石流等災害個體,還是由它們組合形成的災害群體,在圖像上呈現的形態、色調、影紋結構等均與周圍背景存在一定的區別。地質災害解譯基于災害類型的地學原理及形態特征進行識別,需對地質災害有基本認識。泥石流判讀主要通過溝道內松散固體物質的辨識獲得;崩塌表現為陡直的后壁及下部的堆積物;滑坡多呈花斑色調特征較為明顯。識別地災類型后,在圖像上按照災害體各要素的形態特征圈出邊界。最后可獲得更加準確的災害置、邊界及面積等基礎資料,以指導地災防治工作。(1)通過解譯,試驗區地質災害主要有泥石流、崩塌、斜坡變形破壞等類型;(2)泥石流溝口有新沖出物,厚度不大,方量不大。兩側山體總體穩定,植被覆蓋較好,渣場穩定,渣場坡腳未見明顯淘刷,但溝壑仍見下切跡象。沖出物來源以物理類型居多,受風化卸荷影響,坡面發育有松散的崩坡積物,汛期易隨地表水沖出,坡腳和兩側山坡坡面都可明顯易見。另外物質來源主要為人類活動(修筑道路棄渣)所致;(3)右岸發育的一崩坡積體,受前緣切腳影響,邊界有變形跡象,尤以上游側邊界變形較為明顯(見圖5)。初估該部位方量不大,物質組成以崩積的塊碎石為主。可以利用三維模型進行方量估算;(4)根據大橋溝溝口泥石流發育情況推測溝內泥石流總體不活躍,若有效采取多種工程措施和生物措施,在流域內對山水林田統一規劃,綜合治理,將極大地減少泥石流的危害。
5地災災害復核
大橋溝流域物理地質現象類型多,除正常風化卸荷外,崩塌、滑坡及泥石流均有分布,不過以崩塌為主,其中以大橋溝溝口~小河溝溝界處河段最為普遍,段內崩塌落石發育,再加之修筑公路后,進一步導致開挖路塹邊坡崩塌范圍擴大,目前尤其在大橋溝右岸山坡崩塌落石較普遍。調查區基巖內的地下水總體不發育,溝內水流主要靠大氣降水補給。大氣降水部分順坡面流入溝中,大部分滲入崩坡積物中形成孔隙水。斜坡坡面崩坡積中的孔隙水是保證沖溝常年流水的主要源泉。大橋溝內人類活動較頻繁,主要表現為修筑山區公路。地質災害復核成果與無人機航攝解譯成果基本一致,驗證了無人機在水電工程地質調查中是可行和有效的,無人機可以開展地質災害調查等。
6結論
(1)試驗應用證明,無人機具有成像分辨率高、數據獲取靈活等優點,無人機在水電工程地質調查方面亦有較大的發展空間;(2)應用試驗解譯結果與實地調查結果較吻合,驗證了無人機在水電工程地質災害中的可行性與有效性;(3)根據大橋溝溝口泥石流發育情況推測溝內泥石流總體不活躍;(4)今后可以利用間期飛行成果,對泥石流溝口堆積情況進行對比分析,分析和評估泥石流發展趨勢。
參考文獻:
[1]韓文權,任幼蓉,趙少華.無人機遙感在應對地質災害中的主要應用[J].地理空間技術,2011,9(5).
[2]高嬌嬌,閆宇森,盛新蒲,等.無人機遙感在西氣東輸管道地質災害調查中的應用[J].水文地質工程地質,2010,37(6).
[3]吳振宇,馬彥山.無人機遙感技術在地質災害調查中的應用[J].寧夏工程技術,2012,11(2).
[4]周文生,吳振宇,劉海燕.無人機遙感在礦山地質環境調查中的應用[J].地下水,2014,36(2).
[5]李定松.無人機在地質災害監測中的應用[J].北京測繪,2015(4).
[6]尹鵬飛,尹球,陳興峰,等.無人機航空遙感技術在震后災情調查中的應用[J].激光與光電學進展,2010.
[7]張啟元.無人機航測技術在青藏高原地質災害調查中的應用[J].青海大學學報(自然科學版),2015,33(2).
[8]肖波,朱蘭燕,黎劍,等.無人機低空攝影測量系統在地質災害應急中的應用研究[J].價值工程,2013.
關鍵詞:地質災害、物探技術、地裂縫
中圖分類號: F407.1 文獻標識碼: A
結合地裂縫地質災害調查區的地球物理前提條件、需要解決的地質問題及地質調查成果,有針對性地并經過現場試驗后選擇合理、有效、經濟的物探方法。主要指導思想為以點帶面,重點突破。開展綜合物探工作。研究地裂縫在垂直方向向下延伸發育特征以及與下伏基巖斷裂構造的聯系,分析地裂縫的成因,探討形成地裂縫形成的主要因素。最終選擇了瞬態瑞利面波法、地震映像方法技術。
1、地球物理技術方法
1. 1、地震映像
地震映像法是繼反射波多次覆蓋技術后,近年來發展的一門工程物探新技術,通過采用固定的偏移,一發多收的方式探測巖土介質性質,是以物性差異為基礎的地球物理勘查方法,其優點是數據處理簡單,不需做動校正處理。因此,不存在由于動校正造成的波形拉伸畸變或近地表廣角反射引起的畸變。通常把野外采集的地震波形記錄在計算機上經過道編輯、能量補償、濾波、拼接、時深轉換等數據處理。對反射能量以不同的、可變換的顏色表示,即可直觀地反映出地質體的變化特征和形態,已廣泛應用于淺層地質勘查中,并獲得了良好的應用效果。本次地質調查主要用于對地裂縫的精細探測,從另一個物探技術角度來相互驗證。消除物探技術方法的多解性。
地震映像法采用人工豎向擊發縱波,多個不同主頻率的檢波器一起接收,可以形成同一測線的對比與定量解釋。針對地裂縫局部重點部位,垂直地裂縫走向布設剖面,數據采集應用SWS-4道地震儀,復式多道觀測系統。采用固定偏移距10m,點距5m,儀器采樣間隔0.5ms,采樣點數1024。記錄長度512ms。采用落錘震源,下部墊鐵板。配備L10、L40、L100型檢波器和地震電纜接收。在地表地裂縫出露處采用小點距2m增加采集數據量,便利于在時間剖面上準確識別地裂縫的空間賦存與向下部延伸情況。
1. 2、瑞利面波法
瑞利面波法是一種利用瑞利面波的運動學與動力學特征,進行地裂縫地質調查的地球物理勘探方法。在地面上豎向激震時,會在其表面附近產生瑞利面波。而瑞利面波有三個與地裂縫地質調查有關的重要特征:
(1)面波在自由表面附近傳播時,質點在波傳播方向的垂直平面內振動,振幅隨深度呈指數函數急劇衰減,質點的振動軌跡以波傳播的方向或反方向的橢圓軌道運動。
(2)面波的水平和垂直振幅從彈性介質的表面向內部呈指數減小,大部分能量損失在1 /2波長的深度范圍內,這說明面波某一波長的波速主要與深度小于1 /2波長的地層物性有關。
瑞利波的勘探效果與工作中選取的參數、野外工作經驗有很大關系。工區部分地表條件復雜,現場數據采集采用縱向排列接收瑞利波。首先作現場試驗,根據場地情況,選取合適的工作參數,在本次勘探工作中采用偏移距10m,道間距1m,點距5m,采樣間隔0.5ms,采樣點數1024。瑞利波的勘探效果也與激發能量和頻率密切相關,要求單次激震有較寬的頻譜范圍和一定的能量。經野外反復試驗,震源采用了63.5kg標貫重錘,由人工用三角架、倒鏈吊起,距離地表2~3m高處落下震擊地表。接收采用了4Hz檢波器接收,采集道數12道,全通濾波方式,效果較佳。
2、綜合物探成果解釋分析
物探資料的野外采集是整個物探工作的關鍵保證,物探資料的內業整理也極其重要,而物探成果的地質解釋,即物探成果轉化為地質成果則是整個物探工作的落腳點,是物探工作的重中之重。
由圖1可以看出利用不同頻率的檢波器接收,相對于同一地層卻有不同的反映特征,其原因在于4Hz與40Hz的檢波器對地層有不同的分辨率。結合工程地質調查該測線后段為砂層松散巖土體,4Hz低頻檢波器接收波長分辨不出該砂層。符合低頻穿透深度深,高頻穿透深度淺的客觀規律。從圖中可以非常清晰地看出地裂縫分布位置以及兩種不同檢波器接收得到的有效對比。地震反射波在巖土層傳播過程中,振幅的衰減程度、頻譜的變化也都反映出巖土層的物理性質的變化。利用人工激發的地震反射波,從地表向地下深部傳播過程中,遇到地層分界面或不整合面時,由于反射效應的原因,同時因地層的吸收濾波作用,波動經反射到達地面時,對淺部異常部位反映清晰,分辨率較高,工作效率也較高,成果直觀。對調查區地裂縫研究反射波組表示的第四系地層淺部界面形態及地裂縫的縱向延伸情況,解釋出地層結構變化,分析地裂縫在垂直方向的發育特征,表明了該方法的有效性和實用性,提升了調查精度與準確性。
圖2、圖3是根據實測頻散曲線的變化規律(斜率、拐點等特征)進行的地層、異常部位劃分。主要參照地層速度參數,將測線各個點面波速度相近的劃分為同一層。
瑞利波勘探是按波速的變化來劃分地層的,或者說是按土的物理動力學性質劃分的,不同于鉆探按土的地質成因、顆粒級配及塑性指數來劃分地層。在地質體的地裂縫部位,因其裂隙發育、松散,相對于周邊原狀土體波速高低形成異常差異,據此可以圈定地裂縫位置與空間分布狀態。依據瑞利波勘探線上的各個單點瑞利波頻散曲線圖資料,按照面波速度變化規律勾勒出該測線的物性速度界面,結合區域地質資料作進一步分析比較,采用專業處理軟件構繪成的面波勘探彩色成果圖,推斷解釋地裂縫的位置及向下部延伸情況經探槽驗證,對應得很好。
本項調查工作各地的面波速度與勘探深度不近一致,徐水地區面波速度較高,一般在120~450m/s,勘探深度可達40m,此外在圖2左邊即西側20m處,雖然地表沒有地裂縫出露,但根據等速度地層剖面,這一異常位置反映為潛在的地裂縫、破碎帶或地層相變位置,反映了物探技術的多解性。需要其他技術手段來驗證。饒陽面波速度僅為100~250m/s,勘探深度約20m。結合區域地質調查物探測試點在地理位置跨度大,由北向南、從山前及沖擊平原,巖土體密實度由密實向松散過渡,符合客觀規律。造成地表裂縫的地質原因很多,物探勘查取得了高質量的直觀圖像,也充分說明本次在該區域投入面波勘探方法是行之有效的。
通過綜合物探的實測以及結合區域地質調查、鉆探、槽探資料分析認為:發生地裂縫的位置與沉積層下伏基底構造、斷層活動和第四系地層巖性及巖相條件所構成的薄弱地域有聯系。處于基底構造復雜,地震活動頻發的地質環境和大量開采地下水,引起地下水力波動,含水土層失水收縮差異變形面形成大面積地面沉降的人文活動背景,構成地裂縫發生、延伸發展的自然內應力和人文外應力疊加促動的復合作用,是現今華北平原地裂縫生成發育所反映的綜合作用結果與成因模式。
綜合物探方法用于解決地裂縫地質災害地質調查具有高效、數字化、全面、直觀完整等優點,尤其在確定出露地裂縫是傳統的技術方法所無法具備的優勢。但是,在確定隱伏地質體異常部位,判定該異常為地裂縫、破碎帶及地層相變物探方法目前仍存在一些難以解決的技術問題,例如多解性等。為使綜合物探方法更加完善,更好地用于地裂縫地質調查,有待于進一步地深入研究和方法實驗。
3、結語
總之,鑒于地裂縫的地質調查是一項難度較大的實際問題,調查成果的精度直接關系到當地人民群眾的生命財產的安危,所以在應用物探方法對其進行調查時,地球物理前提條件一定要適宜;十分重要的是要進行一定量的實地試驗工作,慎重選取合適的各種技術參數,以確保物探方法的有效性。由于地裂縫地質調查的復雜性,所以在應用物探方法時,應充分掌握調查區內的地質資料,同時應充分發揮地質調查與鉆探資料的作用,最大可能地消除物探方法本身存在的多解性。
參考文獻:
【關鍵詞】遙感技術;地質災害調查;監測
前言
遙感(RemoteSensing)作為一門綜合性的技術,已經使人們從傳統近景攝影測量到大范圍的空間信息采集成為現實。隨著傳感器技術、航空航天和通訊技術的發展,現代遙感技術已經在地質災害調查與監測領域,進入動態、快速、準確、多途徑獲取信息的新階段,并在一定程度上能大大提高地質災害調查和監測的效率和精度。
1 我國地質災害遙感調查與監測的成長歷程
遙感技術在國外發展比較早,對于我國而言,遙感技術的使用起步相對較晚,但是發展速度尤其是在地質災害調查中的使用發展很快。上世紀八十年代初,湖南省率先利用遙感技術在洞庭湖地區開展了水利工程的地質環境及地質災害調查及監測工作。此后,國土管理總局(國土資源部前身)先后在紅水河龍灘電站、長江三峽庫區開展了大規模的區域性滑坡、泥石流遙感調查與監測;上個世紀九十年代起,青藏鐵路、京九鐵路在前期規劃評估中和后期施工中地質災害遙感調查技術也發揮了不可小視的作用。世紀末期在全國范圍內開展的“省級國土資源遙感綜合調查”工作中,各省都設立了專門的“地質災害遙感綜合調查”課題,主要是識別地質災害微地貌類型及活動性,評價地質災害對大型工程施工及運行的影響等。特別是近年在杭州灣跨海大橋和京滬、武廣和鄭西高鐵重大工程論證中,都開展了工程地質遙感調查工作。
近些年來隨著科技的不斷發展,遙感技術也得到了長足的進步。三十年的學習實踐,總結了一套較為合理有效的滑坡、泥石流等地質災害遙感調查方法,已基本完成了示范性實驗階段,正走向全面推廣的實用性階段。遙感技術應用地質災害調查,已取得了許多成功的經驗。充分利用航空航天遙感、差分干涉雷達和全球定位系統技術及其集成技術進行地質災害監測,是未來遙感對地觀測技術體系在地質災害調查和監測發展方向。
2 地質災害遙感調查與監測的應用
2.1 在突發性地質災害調查與監測領域
地質災害的發生主要受制于地層巖性、構造展布、植被覆蓋、地形地貌以及大氣降水強度等要素。一般情況下,巖性脆弱、構造發育、植被稀疏、地形陡峻的地段,在強降水過程中容易發生地質災害。遙感技術有宏觀性強、時效性好、信息量豐富等特點,不僅能有效地監測預報天氣狀況進行地質災害預警,研究查明不同地質地貌背景下地質災害隱患區段,同時對突發性地質災害也能進行實時或準實時的災情調查、動態監測和損失評估。因此,作為地質災害綜合預防和治理的一條有效途徑,就是開展地質災害監測和預報,為國土資源決策和規劃、防災減災救災、災后重建提供可靠依據;對危害性嚴重的地質災害點加強監測預報,避免重大地質災害事件的發生。遙感技術無疑會在這一工作中發揮重要作用。 二零一零年六月二十一日,江西持續暴雨,導致省內第二大河撫河的唱凱堤決口。唱凱堤決口后,前方搶先指揮部立即利用衛星遙感技術,獲得了準確的洪水分布情況(下圖為撫河流域暴雨前后的衛星遙感影像)。正是遙感科學技術的保證,使得撫河地區彩色遙感攝影工作開展迅速而高效,一手的信息資料,為洪澇災區損失調查與監測提供了堅實的基礎保證。
2.2 土地沙漠化遙感調查與監測
二OO七年國土資源部的《中國國土資源公報》顯示,全國耕地十八點二六億畝,全國耕地凈減少六十一點零一萬畝,耕地減少速度趨緩,確保十八億畝耕地紅線的形勢依然嚴峻。土地是人類賴以生存的根本。但由于對土地資源的過度開發利用,天然植被減少以及自然因素的作用,土地荒漠化現象不斷加劇。目前,我國荒漠化土地面積約為260萬km2,荒漠化面積已經占到國土面積的27%,而且每年還在以約2400km2的速度擴大。進行土地荒漠化的動態調查和監測,已經成為當前一項緊迫的任務。遙感技術具有信息量大、觀測范圍廣、精度高和速度快的特點,其實效性和動態性更是傳統的資源環境調查和監測所難以比擬的。隨著我國遙感技術的發展和廣泛應用,在中國新疆等地荒漠化的形成機制、發展過程、分布規律和演變趨勢等研究工作中,遙感技術發揮了不可替代的作用(下圖為新疆塔克拉瑪干沙漠和東北大興安嶺地區衛星照片)。據遙感圖像的形狀特性、大小特征、色調特征、陰影特征、紋理特征、位置布局特征和活動特征判讀衛片的不同植被狀況。
我國自上世紀八十年代到九十年代初開展的地表覆蓋動態區域分布規律的研究,由于地表覆蓋度在很大程度上取決于地表的植被狀態,利用反映植被覆蓋度和生長狀況差異的關系,即植被指數(NDVI),很容易反映出當地的植被覆蓋情況。
2.3 在地震研究中的應用
自上世紀七八十年代以來,遙感技術在地震、區域構造穩定性及工程地震、現代構造應力場及地震形成機制方面有了一定的發展。地震是地殼內部應力積累和突然釋放,地殼破裂活動的一種表現形式。地質災害通常是地殼內部應力聚散時影響地殼表層的反映。地震的發生往往導致滑坡、泥石流、崩塌等次生地質災害發生。查明區域活動性構造的分布,常常是區域地質災調查工作中的首要內容。使用遙感技術監測地震災情,可以快速及時了解地震災情,及時監控次生地質災害,為搶險救援行動提供指導。采用多平臺、高分辨率遙感數據進行地震后災情及次生地質災害的快速調查,可以及時為抗震救災與災后重建工作提供十分重要的基礎數據。2008年5月12日四川省汶川地區發生8級大地震,中國國土資源航空物探遙感中心迅速成立了震情遙感調查現場組和后方組?,F場組采用高空遙感飛機沿都江堰 ― 漩口鎮 ― 映秀鎮 ― 緬鎮 ― 汶川縣 ― 茂縣進行了航空遙感飛行,獲取了這些地區的高分辨率航空遙感圖像數據。
經初步解譯發現,由地震引發的崩塌、滑坡及泥石流等次生地質災害十分嚴重,全區坡面泥石流21處,估算總面積為8323488 m2,約占本區全部面積的 36%;崩滑14處,總面積約 2290081 m2,約占本區全部面積的10%;滑坡13處,估算總面積為 2439352 m2,約占全部面積的 11%。這些調查數據為后來的抗震救災工作的開展奠定了堅實的基礎。
3 遙感技術在地質災害調查與監測中的發展趨勢
在我國,隨著科技的飛速發展,尤其是近年來航空航天技術、數據通信技術的迅猛發展,現代遙感技術已經進入一個動態、快速、準確、和多手段提供對地觀測數據的新手段。新型傳感器的不斷出現,且能夠在航空航天遙感平臺上獲得不同空間分辨率、空間分辨率和光譜分辨率,這種多學科的技術融合并與全球定位系統(GPS)、地理信息系統(GIS)、慣性導航系統(INS)融合形成新的傳感器。正是這一批新型傳感器的誕生和遙感技術處理理論和技術的不斷發展,可以迅速獲取地質災害發生區的航空影像資料,制作正射影像圖和三維仿真影像,為地質災害的監測和災情評估工作提供基礎資料。自 21世紀初起,采用了“數字滑坡技術”和高分辨率遙感數據,利用3S(RS、GIS、GPS)技術,快速獲取基礎資料,并結合地質、地形、鉆探、物探等地面、地下調查資料,形成滑坡等地質災害的三維空間表達,并依此為基礎進行地質災害的相關分析,將成為今后一段時間內地質災害遙感技術的重要研究內容。隨著可持續發展戰略的實施,人與環境的協調發展成為當代中國經濟和社會建設的主旋律。對地質災害發育區進行地質災害經濟危險性評估,也將成為地質災害發育環境遙感調查的重點。
4 結語
綜上所述,作為一門新興的高科技手段,用遙感技術來開展地質災害調查已取得相當的收效,而且具有很大的發展空間。隨著遙感技術理論體系的逐步完善和遙感圖像空間分辨率、時間分辨率與波譜分辨率的不斷提高,遙感技術必將成為地質災害宏觀調查、動態監測、災情評估和治理中不可缺少的手段之一。遙感技術所具有大面積的同步觀測、時效性、數據的綜合性和可比性、經濟性的特點,隨著我國北斗導航系統的逐步完善,也必將使遙感技術貫穿于地質災害調查、監測、預警、評估和治理的全過程。
參考文獻:
[1]朱述龍,張占睦.遙感圖像獲取與分析科學出版社,2000.