早在20世紀70年代末,遙感技術就被應用於地質災害調查。日本、美國、歐洲等國家開展得比較好。日本利用遙感圖像編制了全國1∶50000地質災害圖。通過對歐洲滑坡和泥石流的大量遙感調查,系統總結了遙感技術和方法,指出了識別不同尺度、不同亮度或對比度的滑坡和泥石流所需的遙感圖像的空間分辨率。我國地質災害遙感調查始於20世紀80年代初,起步較晚,但發展較快。它是在為山區大型工程服務中逐步發展起來的,並擴展到鐵路公路選線、山區城鎮等領域(馮東霞等,2002)。國土資源大調查開展以來,利用數字地質災害技術完成了長江三峽庫區、青藏鐵路沿線、喜馬拉雅山區、川東地區地質災害專項遙感調查。2005年以來,遙感技術廣泛應用於黃土區、西南地區、湘鄂桂等地質災害嚴重地區127個縣的1 ∶ 5萬地質災害詳查,重點地區覆蓋1m以上高分辨率數據。
2008年以來,“5.12”汶川地震、“6.5”重慶五龍鐵礦鄉雞尾山、“4.14”玉樹地震、“6.28”關嶺滑坡、“8.7”甘肅舟曲縣等地質災害。特別是在“5.12”汶川地震災區,完成了“航空遙感次生地質災害調查”項目,利用國內最先進的航空遙感技術和設備,開展了最大規模的多平臺、多傳感器、多數據處理系統航空遙感應急災害調查,在最短時間內為國務院抗震救災指揮部、國家有關部委和受災地方政府提供了高清災害影像和災害解譯信息。震後第壹張災區航空遙感影像和映秀鎮-汶川沿線高精度數字航空遙感影像,被抗震救災前線指揮部的同誌譽為抗震救災的“巨大貢獻”。成果直接服務於國家地震應急救援相關部門,為指揮抗震救災、防止次生地質災害和開展災後重建提供重要科學依據,在救災和災後重建決策中發揮重要作用(王平,2009;趙等,2003)。
地質災害遙感調查與監測技術的特點如下:
1)滑坡等地質災害通常較為分散,成因機制復雜。遙感技術可以從高空探測壹個大區域和個體的全景,獲取該區域和個體全景的宏觀特征信息,進行綜合調查研究。
2)地質災害多位於交通、通訊十分不便的地區,遙感技術不受地面條件限制。在沙漠、沼澤、山區等自然條件惡劣的地區,可以用遙感技術代替人類采集和探測數據。
3)傳統的地質災害調查手段,數據收集相對緩慢,人工成本高。遙感探測可以周期性地重復采集同壹區域的數據,從而及時獲得經過區域的各種自然現象的最新數據。根據數據的變化,動態監測這壹地區的自然現象,以動態反映地面事物的變化。
二、適用範圍及應用實例
1.喜馬拉雅地區地質災害遙感調查與監測
喜馬拉雅地區是中國地質災害最嚴重的地區之壹。20世紀初,航天中心開展了喜馬拉雅地區地質災害的調查和監測。利用遙感技術,將喜馬拉雅地區17萬km2解譯為175處滑坡、361處泥石流溝、17處嚴重崩塌地段、13處冰磧物和2處堰塞湖,並詳細分析了該地區地質災害的發育情況。重點評價了區域內重大地質災害隱患的分布和可能受影響的區域。發現喜馬拉雅地區的主要地質災害主要有堵江堰塞湖、冰川湖、滑坡、泥石流等災害,其中堵江堰塞湖、冰川湖的災害面積廣(圖1),危害大。
圖1經典錯誤、直學錯誤、黃金錯誤、駭人錯誤隱患評估圖
2.汶川地震應急遙感調查
“5·12”汶川地震後,開展了航空遙感應急災情調查。* *獲取了北川等14重災縣市43000km2的高清航空遙感影像,完成了北川等14重災縣市道路、房屋損毀及山體滑坡、堰塞湖等次生災害的遙感調查。* * *解讀。危險鄉鎮264個(圖2),潛在危險道路1732條。成果直接服務於國家地震應急救援相關部門,為指揮抗震救災、防止次生地質災害和開展災後重建提供重要科學依據,在救災和災後重建決策中發揮重要作用(王平,2009;童,2008)。
圖2北川縣次生地質災害潛在危險性遙感評估
3.舟曲泥石流遙感調查與監測。
2065 438+00 8月7日晚11左右,甘肅舟曲縣東北部山區突降暴雨,降雨量達97mm,持續40多分鐘,造成三眼峪、羅家峪溝壑特大山洪地質災害。泥石流進入舟曲縣城,湧入白龍江,形成堰塞湖,給人民生命財產和生產生活造成重大損失和困難。
泥石流主要發生在舟曲縣北部的三眼峪和羅家峪流域,兩個流域都是白龍江左岸的壹級支流,呈“瓢”狀。
(1)泥石流特征的遙感解譯(圖3)
三眼峪泥石流:泥石流循環區平均寬度為80m。沖溝出口進入三眼峪後,地形變得平坦寬闊,河道比降由1.44‰減小到88‰,形成長1.6km,平均寬260m的面流,形成厚度5-2m的泥石流堆積;進入縣城後,由於建築物的影響,泥石流收縮至50m寬,流經320m後進入白龍江..泥石流可視環流區流動面積0.35 km2,大峪溝可視環流區長度3.2km,小魚溝可視環流區1.2km;:面流堆積區和沖刷堆積區面積0.41km2,長度約2km,最寬處350m,平均寬度200m。據媒體報道,估算該區域平均沈積厚度約為1m,估算碎屑堆積體積為41x104m3。
羅家峪泥石流:泥石流流通區平均寬度為15m。沖溝出口進入羅家峪後,地形變得平坦寬闊,河道比降由224‰降低到110‰,泥石流影響區域變寬(100m),逐漸形成泥石流堆積。行駛800米後,到達羅家峪附近。羅家峪溝溝口以上泥石流可見流面積0.09km2,長度6.2km。羅家峪溝溝口以下泥石流面積0.16 km2,長度2.5km,最寬處160m,平均寬度70m。根據1m的平均厚度,碎屑堆積體積為16x104m3。
圖3泥石流特征的遙感解譯
圖4泥石流災害遙感圖像
白龍江泥石流堆積帶:面積0.16km2,長2.2km。據報道,堆積層最大厚度為10m。根據平均厚度4m,堆積體體積為64×104 m3。泥石流的主要貢獻者是三眼峪泥石流。根據羅家峪泥石流占1/4,三眼峪泥石流占3/4計算,白龍江三眼峪泥石流堆積體積為48×104 m3,白龍江羅家峪泥石流堆積體積為16×104 m3。
綜上所述,三眼峪泥石流形成的泥石流堆積總量為89×104 m3,規模巨大。羅家峪泥石流形成的泥石流堆積總量為32×104 m3,規模較大。
(2)泥石流災害解釋(圖4)
舟曲縣“8·7”特大泥石流災害掩埋毀壞232間平房(3層以下)、22棟建築,預計死亡人數接近2000人。這次泥石流造成的災害是壹次重大的地質災害。
(3)三眼峪溝泥石流防治工程遙感解譯與評價。
1999三眼峪泥石流溝完成了按50年壹遇標準設計的以截排工程為主,結合生物措施的泥石流治理工程。三眼峪泥石流綜合治理工程主要包括:4座固溝穩坡壩;圬工護岸壩4座;11沙壩(圖5),壩高8 ~ 18m,其中主溝口有2座主壩,大峪溝有5座沙壩,小魚溝有4座沙壩;和24個0.5 m高的防沖刷屏障。
從災後圖像分析,沙壩工程對減輕這次災害的嚴重程度有壹定的作用。如圖6所示,每個沙壩的上遊攔截了大量的雜物;小魚溝泥石流較小,溝口沙壩未受損。如圖7所示,泥石流溢出大壩,攔截了大部分碎片。整治工程起到了削減洪峰流量和排沙量的作用。
圖5大峪溝與小峪溝交叉口工程處理WorldView-1圖片。
圖6大峪溝和小峪溝交匯處泥石流飛行後照片。
圖7大峪溝與小峪溝交匯處泥石流後的快鳥圖像。
圖8關嶺滑坡災害前的衛星遙感圖像。
圖9關嶺滑坡後的數碼航拍照片。
4.關嶺滑坡災害性地質災害的遙感調查與監測。
2010,14: 30,貴州關嶺縣吳剛鎮大寨村永窩組村民因持續強降雨引發山體滑坡,也稱關嶺“6·28”特大地質災害。此次滑坡* * *造成37戶99人失蹤或被埋,是罕見的滑坡泥石流復合型巨災(圖8、圖9)。
(1)滑坡地形及災區特征解釋
發生滑坡的山體是“鞋狀地形”,上陡下緩,滑坡區正好處於陡緩變化的過渡帶。滑坡區平均坡度為31,滑坡後坡平均坡度為46°,滑坡後緣高程為1160m,剪切出口高程為1000m。泥石流區的溝道比降為175‰(圖10)。
圖10二道巖-永沃地形剖面圖
對比滑坡災害前後的圖像,滑坡災害非常清晰。如圖11所示,災害可分為滑坡區、刮削區、泥石流堆積區、後期泥石流堆積區和塌岸區,受災面積為186775m2。滑坡從南向北向西滑動。跑了450m後,與大寨村永窩村民小組所在的壹個山坡發生劇烈碰撞。偏轉80°後變成向西的高速泥石流,沿溝鏟走地表堆積,最終形成罕見的滑坡泥石流災害。結合現有的地形和地質環境資料,解釋出大寨永沃滑坡影響面積為186775m2。
圖11關嶺大寨-永沃滑坡災區解譯圖。
圖12關嶺大寨-永窩滑坡災區地形剖面圖。
圖13關嶺大寨-永窩滑坡災區地形變化。
(2)滑坡規模計算(圖12,圖13)
滑坡規模:滑坡長度370m,平均寬度166m,滑坡面積72500m2,最大滑坡厚度55m,滑坡體積約117.6×104 m3,為中型滑坡。
堆積規模:長960m,平均寬度110m,面積114275 m2,最大堆積厚度40m,體積174.7×104 m3。
(3)災害解釋和評估
根據滑坡前後的圖像對比,滑坡區約80%為坡耕地,面積約90畝。泥石流堆積區約70%為耕地,面積約120畝;大寨村(組)被埋房屋16間,永窩村(組)被埋房屋17間,下方公路沿線被埋房屋1間。如解釋圖所示,下部水庫附近有4處塌岸;受塌岸影響,兩棟居民樓後出現裂縫,存在安全隱患。根據當地情況,由於外來務工人員,估計每間房子住3 ~ 5人。按最低估計,被埋人數約為34×3,即102。基於此,確定本次災害為重大災害。
第三,促進轉變方式
會議交流、技術培訓、技術咨詢。
技術支持單位:中國國土資源航空物探遙感中心。
聯系人:葛曉麗
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