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遥感卫星影像地质灾害遥感解译方法和流程

来源:本站   发布时间: 2019-09-16 14:10:08   浏览:2523次  字号: [大] [中] [小]

一、地质灾害遥感解译方法和流程

1.地质灾害遥感解译方法

本次地质灾害遥感解译主要采取机助目视解译方法。该方法系指解译人员利用计算机鼠标,直接在计算机荧光屏上对遥感图像进行地质灾害遥感解译工作,并将解译成果集成在相应的图层上。由于遥感图像在计算机荧光屏上显示的信息和信息层次较遥感图片中相应信息和信息层次丰富,所以机助目视解译方法的解译效果较传统的目视解译好。另外,因为是在计算机上直接成图,从而减少了编成图程序,这是本次工作的主要解译方法。

2.遥感解译流程

2.1建立遥感解译标志

地质灾害遥感解译标志是指能帮助识别地质灾害及其性质和相互关系的影像特征,如地貌特征、地质灾害要素(如滑坡体、滑坡壁、滑坡台阶、封闭洼地、滑坡鼓丘等,泥石流堆积扇、泥石流物源,崩塌堆积体等)、形状、大小、色调、阴影、纹理等。在充分收集和熟悉工作区地质背景、地质灾害资料的基础上,通过野外实地踏勘统计,根据地质灾害波谱特征和空间特征,分别建立相应的地貌类型、地质构造、岩(土)体类型、水文地质现象和森林植被类型等区域环境地质条件以及各类地质灾害的遥感解译标志。

2.2室内解译工作

室内解译应以遥感影像为依据。室内解译主要采用以目视解译为主,人机交互式解译为辅,初步解译与详细解译相结合、室内解译与野外调查验证相结合的工作方法。解译时应采用从已知到未知、从区域到局部、从总体到个别、从定性到定量,按先易后难、循序渐进、不断反馈和逐步深化的方法进行工作。

2.3野外调查和验证

在室内解译的基础上,通过对初步解译资料进行野外调查和验证,再进行详细解译,来补充和修正初步解译成果,最终形成遥感解译成果图,以此确保遥感解译成果的质量和置信度。

2.4解译成果图件的编制

在室内解译的基础上,通过野外调查和验证,补充和修改后,将解译成果草图分图层进行数字化成图,提交最终的遥感解译成果系列图。

二、地质灾害遥感解译标志

遥感解译标志可根据各类地物的影像标志直接进行地物解译,并确定其类别,这些标志包括遥感图像上反映地物反射光谱特征的颜色信息、形态信息和综合信息。

本次遥感解译工作,在充分收集和熟悉工作区已有的前人成果资料的基础上,通过野外实地踏勘,根据遥感地物波谱特征和空间特征,在基础图像上建立了相应的地貌类型、地质构造、岩(土)体类型、水文地质、森林植被类型及人类工程经济活动等区域地质环境条件因子,以及各类地质灾害的遥感解译标志。

遥感解译标志包括形状、大小、色调、阴影、纹理、图案、水系、植物、水文、土壤、环境地质,人文现象、人类活动痕迹、位置、相关体、空间关系、地貌等。

1.滑坡灾害影像特征与解译标志

滑坡是指构成斜坡的岩土体在重力作用下失稳,沿着坡体内部软弱结构面(带)发生剪切而产生的整体性运动现象,俗称“跨山”、“地滑”,是较为严重的一种山地灾害。滑坡的形成首先要有形成滑坡的地形条件,地形条件的复杂程度及斜坡坡度控制着滑坡产生的临空条件,一般来说,地形陡峻河谷切割强烈的深沟大川沿线,是滑坡最有利的发育地段;上下陡中部缓的折线山坡,受水流冲刷,淘蚀的山区河流凹岸均易发生滑坡;其次是地层岩性,斜坡的地层岩性是发生滑坡的物质基础。根据其独特的地貌特征,在图像上滑坡是比较容易辨认的。利用遥感图像可以判译滑坡的位置、类型、边界、规模、活动方式、稳定状态,并可预测其对工程的影响程度,同时还可分析滑坡发育的岩性、构造、植被、水系等环境因素。典型的滑坡一般呈簸箕形、舌形、不规则形等形态,色调较深;滑坡壁、滑坡周长、滑坡台阶、滑坡舌、封闭洼地等滑坡要素清晰可见。

雅鲁藏布江流域多为土质及岩质滑坡,重点调查区内滑坡在卫星图像上影像特征为:地形上表现为圈椅状、半圆形、舌形、矩形、长三角形、不规则形等形态;影像以绿色为主,植被覆盖良好,纹理粗糙;滑坡壁、滑坡周长、滑坡台阶、滑坡舌、封闭洼地等滑坡要素清晰可见;滑坡体以灰色、灰褐色为主,表面凹凸不平,较为粗糙,威胁道路及分散民户。


2.崩塌遥感解译

崩塌是较陡斜坡上的岩土体在重力作用下突然脱离母体崩落、滚动、堆积在坡脚(或沟谷)的地质现象。崩塌一般发生在节理裂隙发育的坚硬岩石组成的陡峻山坡与峡谷陡岸上,主要判释标志有:崩塌多发育于陡峻的山坡地段,上陡下缓,崩塌体堆积在谷底或斜坡平缓地段,表面坎坷不平,具粗糙感,有时可出现巨大块石影像;崩塌轮廓线明显,崩塌壁颜色与岩性有关,但多呈浅色调或接近灰白,不长植物;崩塌体上部外围有时可见到张节理形成的裂缝影像。崩塌体碎块在运动过程中滚动或跳跃,最后在坡脚处形成堆积地貌-崩塌倒石锥。崩塌倒石锥结构松散、杂乱、无层理、多孔隙;由于崩塌所产生的气浪作用,使细小颗粒的运动距离更远一些,因而在水平方向上有一定的分选性。

本区崩塌遥感影像特征主要有:崩塌体轮廓线明显,崩塌壁影像参差不齐,其颜色与岩性有关,通常色调比周围浅,多呈灰色或灰白色;崩塌体堆积在谷底或坡麓,表面坎坷不平,植被覆盖度极差,影纹粗糙。新近发生的崩塌体无植被生长,多呈浅色调,而老崩塌体多有灌草植被滋生,常比周围色调稍深;危岩体因坡陡或植被发育色彩较浓,或较缓、无植被而呈灰白色、白色、浅棕色,为连续或断续条块状,表面凹凸不平,且常发育多组节理裂隙;堆积体多呈浅色调,不规则的长带状,或分叉状,表面多见斑点纹,具粗糙感,一般从高处顺坡向下散落,堆积于陡岩下方的山坡和坡脚,有时可见巨大的块石影像。


    3.泥石流遥感解译

泥石流是指在山区或者其他沟谷深壑,地形险峻的地区,因为暴雨、暴雪或其他自然灾害引发的山体滑坡并携带有大量泥沙以及石块的特殊洪流。泥石流具有突然性以及流速快,流量大,物质容量大和破坏力强等特点。泥石流的形成必须同时具备三个要素:(1)汇水区内有丰富的松散固体物质;(2)有陡峻的地形和较大的沟床纵坡;(3)流域中上游有强大的暴雨,急骤的融雪、融冰或水库的溃决。泥石流形态在遥感图像上极易辨认。通常,标准型的泥石流流域可清楚地看到三个区:形成区、流通区和堆积区。而其它非标准型泥石流的流域特征并不完全如此,如有的形成区则为流通区,有的流通区伴有沉积,甚至三区混淆,不易分辨,有的未见堆积区,或未见明显的堆积区等等。发生泥石流常常会冲毁公路铁路等交通设施甚至村镇等,造成巨大损失。对于泥石流的解译,应具体分析泥石流形成的地形地貌,确定泥石流流域边界,初步判释泥石流沟的整个通路路径长度、堆积扇大小与形状;圈划流域范围内的不良地质现象;流域内植被种类及覆盖度以及人类工程经济活动的影响。

本区泥石流比较发育,遥感影像特征明显,主要表现为:堆积区形态呈扇形,松散堆积物质影像特征明显;泥石流流域边界清楚;沟内不良地质现象特征明显;在颜色上,堆积区以灰白色、浅棕色为主,沟内不良地质现象颜色上表现为灰白色,有明显物源存在;在堆积区基本无植被,老堆积区为耕地,沿沟道两侧植被较少,坡面中上部植被发育。堆积区分布有河流及道路。,主要威胁沟外公路及居民。

4.不稳定斜坡遥感解译

不稳定斜坡是指经过对斜坡形态及地质结构分析评价划为稳定性等级较差(欠稳定)但尚无变形迹象的斜坡。不能确定其可能失稳的方式,在地震、暴雨、坡脚卸载等外力作用下,可能发生滑坡、错落、表层溜坍、崩塌或者坡面泥石流等现象的斜坡。学术界对潜在不稳定斜坡还没有权威定义。可以理解为处于临界状态即将失稳的斜坡,是经过勘察、计算、分析后稳定性系数小于安全系数的斜坡,具有在某种不利条件下滑动的可能性。

本区不稳定斜坡主要表现为坡面陡,坡面植被不发育,受风化,雨水冲刷等因素影响大。在遥感影像图上主要表现为白色或浅灰色不规则形图斑。

 

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