淺談遙感技術在地質災害調查研究中的應用

謝滔　高利鋒

摘要：地質災害是指在自然或人為因素的作用下，以地質應力為主要原因引起的破壞現象。地質災害的發生威脅著當地群眾的生命財產和工農業生產的安全，造成水土流失和區域生態環境的惡化，成為制約社會經濟發展和構建和諧社會的重要因素。由于地質災害具有突發性、多發性、強破壞性的特點，對防治和善后處理帶來了極大的困難，因此需要尋找一種及時快速解決地質災害問題的方法。遙感技術具有反應速度快、監測面積大的優點，能夠滿足對突發性地質災害抗災救災工作的時效性要求，目前已被廣泛應用于地質災害的監測預警、調查評價、災情評估以及災害防治的全過程。

關鍵詞：遙感技術；地質災害；應用

1 遙感數據的獲取

在地質災害發生后，單一的遙感傳感器由于受到地形和氣象等各種客觀因素的影響，很難獲取災區的所有數據。要獲取災區的各種數據就要發揮多種傳感器的優勢，而數據源主要包括兩大類：SAR衛星與光學衛星遙感影像以及SAR與光學航空遙感影像。

SAR衛星與光學衛星遙感影像主要由國內外眾多高分辨率光學與SAR衛星遙感影像組成。這些數據主要來自于不同的衛星，如美國的IKONOS、ASTER、WorldView-1、TM、ETM以及若干其他高分辨率衛星數據，德國的Terra-SAR-X、日本的ALOS、意大利的COSMO-SkyMed以及以色列的EROS B等。國內的有北京一號、遙感一號、資源二號、中巴資源衛星系列、福衛二號等。

SAR航空遙感影像與光學航空遙感影像數據主要是利用高空遙感飛機、無人機和直升機等高、低空遙感平臺，搭載遙感傳感器，快速獲取的災區高分辨率SAR航空遙感影像與光學航空遙感影像。以5.12汶川大地震為例，使用的高空飛機有運八型渦輪螺旋槳、里爾、安30以及塞斯納208等飛機；低空采用固定翼型無人駕駛飛機，通過動力系統和機翼的滑行實現起降和飛行。

2 遙感數據的分析與處理

在得到原始遙感影像后，為了得到較為直觀、準確的三維立體影像圖，需要進行去云處理、正射校正、影像增強、遙感影像融合以及鑲嵌和裁切，得到符合要求的正射遙感影像，結合測繪單位生產出的等高線以及高程點，通過DEM制作軟件，如Demix制作出較為準確的數字地面高程模型（DEM），最后通過三維可視化技術得出三維遙感圖像模型。如圖1為對遙感數據的處理流程，圖2為最后生成的三維災區效果圖。

3 遙感數據在地質災害中的應用

隨著人類對遙感技術的重視，遙感技術的理論逐步得到發展和提高并越來越完善。尤其是遙感影像的時間和空間分辨率以及波譜分辨率的提高，大大提高了遙感技術在地質災害中調查研究精度，在災害的監測和預警、調查、災后評估以及災后重建工作等方面的作用是其他技術不能取代的。

3.1 遙感技術在地質災害監測與預警中的應用

地質災害的發生不是突然的，而是隨著地質體緩慢蠕動，當蠕動率突然增大，就意味著將要發生地質災害。通過遙感技術連續對地質體進行監測，能夠準確而及時的對災害發生的時間、地點以及將帶來的危害程度做出合理的評估，起到預警作用，為相關部門阻止災害活動爭取時間，極大地減少地質災害給人類帶來的損失。

3.2 遙感技術在地質災害的實時調查中的應用

實時調查地質災害，能夠第一時間掌握災害對當地造成的破壞程度，及時將這些參考信息傳達給抗震救災指揮部，能夠讓指揮人員作出準確的判斷并制定有效的防治方案。

無論是泥石流、滑坡和崩塌等個體災害，還是由這些個體災害組成的群體災害，他們在遙感影像上所表現出來的影紋、色調和形態都和未發生災害的影像存在著較大的差異。利用這個特點，通過對災害發生前和災害發生后的影像進行比對，不難發現其發育特點、分布特點、發展趨勢以及危害性和影響這些災害的因素。掌握了這些特點，就能將災害防患于未然，建立災害防控網，為后期的救災減災決策、災害損失評估、災情報告提供準確的參考信息。

3.3 遙感技術在地質災害的評估與災后重建中的應用

在對地質災害的研究防治工作中，最后一項工作是對災害的評估和災后重建工作。

災害評價過程中用到的是遙感影像變化區域檢測技術。利用受災前后的影像數據對比分析，可以準確地查明農作物、住房、工礦企業和道路破的壞程度、數量與分布狀況等受損情況，以便及時組織災區的恢復重建工作。

4 結束語

遙感技術以其獨有的反應速度快、監測面積大等優點取代了傳統手段，在地質災害的調查研究與應用過程中發揮著越來越大的作用。但由于其發展時間較短，很多技術不是很成熟，有待進一步提高，如何尋找出一條更加快速而完整的方式解決地質災害問題，成為遙感技術發展亟待解決的問題。