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遥感技术在地质灾害监测中的作用

来源:本站   发布时间: 2020-06-04 10:37:13   浏览:1816次  字号: [大] [中] [小]

我国利用遥感技术开展各种地质灾害研究方面取得了重大进展,包括近年来开展的全国特大滑坡灾害调查及危险性评价、典型地质灾害监测预警与示范治理、重点地区地裂缝与地面沉降调查、国家重大工程区域地壳稳定性调查与评价等项目都是建立在遥感图像的分析判断基础上的。

   由于遥感技术具有大范围、快速和多谱段地进行感测并能获取大量信息的优势使其在国民经济和军事的很多方面获得广泛的应用,例如应用于气象观测、资源考察、地图测绘和军事侦察等。除此之外,对于各种地球资源的勘探以及对于部分地质灾害的监测也离不开遥感技术的配合和应用。遥感技术在地质灾害监测过程中的应用主要有以下几点:

 (1)不良地质现象通常被叫做地质灾害,其主要是指自然地质作用和人类活动相结合而造成的恶化地质环境,降低环境质量,直接或间接危害人类安全并给社会和经济建设造成损失的地质事件。任何物体都有不同的电磁波反射或辐射特征,地质灾害也是如此,因此,遥感技术就是根据电磁波的理论,应用各种传感仪器对远距离目标所辐射和反射的电磁波信息进行收集、处理并最后形成图像,从而对地面各种景物进行探测和识别的一种综合技术。具体而言,遥感技术可以根据所获取的图像资源对地质灾害频发的地区进行实时的监测并对地质灾害发生的原因以及其他相关性因素进行测绘和分析,从而进一步准确把握地质灾害发生的时间规律和前兆信息,从而对地质灾害进行定期的预报帮助将灾害发生的损失降到最低。

 (2)就目前而言较为多发的地质灾害主要有地震、滑坡以及泥石流等,其中滑坡是一种山区常见的不良地质现象,主要发生在山地、丘陵的斜坡上。利用遥感技术对滑坡进行监测方法已得到了广泛应用并在某些方面取得了显著成效。利用遥感技术克服了地形、气候、观测条件的限制,可以实现大范围的滑坡区域调查以及针对滑坡不同阶段实行动态监测,遥感用于滑坡监测可分为三个方面内容即滑坡探测与识别;滑坡时间和空间上的动态监测;结合 GIS技术的空间分析和灾害预测。滑坡的探测与识别通常采用航片或高分辨率卫星影像进行判读,识别出滑坡的鉴别特征,如泥石流引发的沉积物堆积、地貌地形、冰川退缩及冰舌的位移、岩层断裂等。动态对比可通过检测多时相卫星影像上滑坡前后的土地利用变化来定位滑坡,然后通过对比不同时期的滑坡条件,如滑坡范围、移动速度、地表形态、土壤湿度,进行滑坡动态监测。目前,滑坡动态监测已采用了InSAR 或 D-InSAR并利用获取的地面控制点改进地理编码和高程值,获取地理编码垂直高程变化图。

 (3)泥石流的频繁发生造成了严重的经济损失和生产设施破坏,而且泥石流多发生于矿区且直接威胁着矿区的安全生产。矿区地形复杂,单纯依靠地面调查对其进行检测不仅周期长、费用高,见效慢,而且部分矿区交通不便且工作难度大,难以准确判断。利用遥感技术不但可准确、直观、全面、多角度地观察和研究泥石流灾害,还可以利用多时像的遥感资料,动态地观察地质灾害的发生、发展等过程,为灾害地面调查及后续治理提供指导。利用遥感技术进行泥石流监测主要核心就是泥石流沟的解译。泥石流的遥感调查方法与滑坡非常类似,也可以采用直接解译法、动态对比法和干涉雷达等方法。

    常见的地质灾害在遥感影像上都具备一定的特征,根据这些特征,可以从遥感影像上划分出地质灾害易发区,进而对其进行调查和监测,掌握其最新情况和动态,为分析评价提供可靠依据。3S(RS,GIS,GPS)技术有机结合,采用多类型、多波段、多时相TM、SPOT、ERS-SAR和RADARSAT等图像数据融合及其正射影像制图技术,提取大量地质灾害和构造变形的有关信息。所用的遥感数据主要有多时相SPOT图像、Landsat-TM图像、ERS-SAR和RADARSAT雷达图像。根据地区地质构造特点,对这些数据进行图像处理和信息提取。将遥感图像地质解译三维可视化及影像动态分析方法引入区域地质灾害分析,可大幅度提高工作效率和研究水平。遥感图像地质解译三维可视化及影像动态分析法综合利用3S技术、遥感图像数字处理技术、虚拟现实和全数字摄影测量等高科技,通过遥感图像的正射影像处理、多类型遥感图像数据融合、高精度DEM生成和影像复合等工序,按照一定比例尺和飞行路线生成测区的虚拟三维影像动画系列图,以解决数字区调工作者面临的实际问题。

 

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