淺談遙感技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查研究中的應(yīng)用

謝滔　高利鋒

摘要：地質(zhì)災(zāi)害是指在自然或人為因素的作用下，以地質(zhì)應(yīng)力為主要原因引起的破壞現(xiàn)象。地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生威脅著當(dāng)?shù)厝罕姷纳?cái)產(chǎn)和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的安全，造成水土流失和區(qū)域生態(tài)環(huán)境的惡化，成為制約社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和構(gòu)建和諧社會的重要因素。由于地質(zhì)災(zāi)害具有突發(fā)性、多發(fā)性、強(qiáng)破壞性的特點(diǎn)，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(shí)快速解決地質(zhì)災(zāi)害問題的方法。遙感技術(shù)具有反應(yīng)速度快、監(jiān)測面積大的優(yōu)點(diǎn)，能夠滿足對突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害抗災(zāi)救災(zāi)工作的時(shí)效性要求，目前已被廣泛應(yīng)用于地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測預(yù)警、調(diào)查評價(jià)、災(zāi)情評估以及災(zāi)害防治的全過程。

關(guān)鍵詞：遙感技術(shù)；地質(zhì)災(zāi)害；應(yīng)用

1 遙感數(shù)據(jù)的獲取

在地質(zhì)災(zāi)害發(fā)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(zāi)區(qū)的所有數(shù)據(jù)。要獲取災(zāi)區(qū)的各種數(shù)據(jù)就要發(fā)揮多種傳感器的優(yōu)勢，而數(shù)據(jù)源主要包括兩大類：SAR衛(wèi)星與光學(xué)衛(wèi)星遙感影像以及SAR與光學(xué)航空遙感影像。

SAR衛(wèi)星與光學(xué)衛(wèi)星遙感影像主要由國內(nèi)外眾多高分辨率光學(xué)與SAR衛(wèi)星遙感影像組成。這些數(shù)據(jù)主要來自于不同的衛(wèi)星，如美國的IKONOS、ASTER、WorldView-1、TM、ETM以及若干其他高分辨率衛(wèi)星數(shù)據(jù)，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(nèi)的有北京一號、遙感一號、資源二號、中巴資源衛(wèi)星系列、福衛(wèi)二號等。

SAR航空遙感影像與光學(xué)航空遙感影像數(shù)據(jù)主要是利用高空遙感飛機(jī)、無人機(jī)和直升機(jī)等高、低空遙感平臺，搭載遙感傳感器，快速獲取的災(zāi)區(qū)高分辨率SAR航空遙感影像與光學(xué)航空遙感影像。以5.12汶川大地震為例，使用的高空飛機(jī)有運(yùn)八型渦輪螺旋槳、里爾、安30以及塞斯納208等飛機(jī)；低空采用固定翼型無人駕駛飛機(jī)，通過動力系統(tǒng)和機(jī)翼的滑行實(shí)現(xiàn)起降和飛行。

2 遙感數(shù)據(jù)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(zhǔn)確的三維立體影像圖，需要進(jìn)行去云處理、正射校正、影像增強(qiáng)、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(jié)合測繪單位生產(chǎn)出的等高線以及高程點(diǎn)，通過DEM制作軟件，如Demix制作出較為準(zhǔn)確的數(shù)字地面高程模型（DEM），最后通過三維可視化技術(shù)得出三維遙感圖像模型。如圖1為對遙感數(shù)據(jù)的處理流程，圖2為最后生成的三維災(zāi)區(qū)效果圖。

3 遙感數(shù)據(jù)在地質(zhì)災(zāi)害中的應(yīng)用

隨著人類對遙感技術(shù)的重視，遙感技術(shù)的理論逐步得到發(fā)展和提高并越來越完善。尤其是遙感影像的時(shí)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(shù)在地質(zhì)災(zāi)害中調(diào)查研究精度，在災(zāi)害的監(jiān)測和預(yù)警、調(diào)查、災(zāi)后評估以及災(zāi)后重建工作等方面的作用是其他技術(shù)不能取代的。

3.1 遙感技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測與預(yù)警中的應(yīng)用

地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生不是突然的，而是隨著地質(zhì)體緩慢蠕動，當(dāng)蠕動率突然增大，就意味著將要發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害。通過遙感技術(shù)連續(xù)對地質(zhì)體進(jìn)行監(jiān)測，能夠準(zhǔn)確而及時(shí)的對災(zāi)害發(fā)生的時(shí)間、地點(diǎn)以及將帶來的危害程度做出合理的評估，起到預(yù)警作用，為相關(guān)部門阻止災(zāi)害活動爭取時(shí)間，極大地減少地質(zhì)災(zāi)害給人類帶來的損失。

3.2 遙感技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害的實(shí)時(shí)調(diào)查中的應(yīng)用

實(shí)時(shí)調(diào)查地質(zhì)災(zāi)害，能夠第一時(shí)間掌握災(zāi)害對當(dāng)?shù)卦斐傻钠茐某潭?，及時(shí)將這些參考信息傳達(dá)給抗震救災(zāi)指揮部，能夠讓指揮人員作出準(zhǔn)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(gè)體災(zāi)害，還是由這些個(gè)體災(zāi)害組成的群體災(zāi)害，他們在遙感影像上所表現(xiàn)出來的影紋、色調(diào)和形態(tài)都和未發(fā)生災(zāi)害的影像存在著較大的差異。利用這個(gè)特點(diǎn)，通過對災(zāi)害發(fā)生前和災(zāi)害發(fā)生后的影像進(jìn)行比對，不難發(fā)現(xiàn)其發(fā)育特點(diǎn)、分布特點(diǎn)、發(fā)展趨勢以及危害性和影響這些災(zāi)害的因素。掌握了這些特點(diǎn)，就能將災(zāi)害防患于未然，建立災(zāi)害防控網(wǎng)，為后期的救災(zāi)減災(zāi)決策、災(zāi)害損失評估、災(zāi)情報(bào)告提供準(zhǔn)確的參考信息。

3.3 遙感技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害的評估與災(zāi)后重建中的應(yīng)用

在對地質(zhì)災(zāi)害的研究防治工作中，最后一項(xiàng)工作是對災(zāi)害的評估和災(zāi)后重建工作。

災(zāi)害評價(jià)過程中用到的是遙感影像變化區(qū)域檢測技術(shù)。利用受災(zāi)前后的影像數(shù)據(jù)對比分析，可以準(zhǔn)確地查明農(nóng)作物、住房、工礦企業(yè)和道路破的壞程度、數(shù)量與分布狀況等受損情況，以便及時(shí)組織災(zāi)區(qū)的恢復(fù)重建工作。

4 結(jié)束語

遙感技術(shù)以其獨(dú)有的反應(yīng)速度快、監(jiān)測面積大等優(yōu)點(diǎn)取代了傳統(tǒng)手段，在地質(zhì)災(zāi)害的調(diào)查研究與應(yīng)用過程中發(fā)揮著越來越大的作用。但由于其發(fā)展時(shí)間較短，很多技術(shù)不是很成熟，有待進(jìn)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(zhì)災(zāi)害問題，成為遙感技術(shù)發(fā)展亟待解決的問題。