■廖 杰(廣東省地質局第五地質大隊廣東肇慶526020)
地質災害監測治理中遙感技術的應用
■廖杰
(廣東省地質局第五地質大隊廣東肇慶526020)
本文首先對遙感技術的現狀以及其在地質災害監測治理中的重要性進行分析,爾后對遙感技術在地質災害監測治理中的具體應用途徑和方式進行淺析。
地質災害監測治理遙感技術應用分析
隨著科學技術的進步,先進技術的采用為地質災害的監測治理提供了新的有效方法,其中遙感技術就是典型代表,不僅能快速、準確檢測各種地質災害的發生,而且在地質災害的治理過程中亦發揮著關鍵的作用[1]。
遙感技術主要是指用間接手段獲取目標狀態信息的方法,一般多指從人造衛星或飛機對地面觀測,通過電磁波(包括光波)的傳播與接收,感知目標的某些特性并加以進行分析的技術。遙感技術是二十世紀六十年代在航空攝影和判讀的基礎上隨著航天技術和電子計算機技術的發展而逐漸形成的一種綜合性的探測技術。就目前而言,把遙感器放在高空氣球、飛機等航空器上進行遙感,稱為航空遙感。把遙感器裝在航天器上進行遙感,稱為航天遙感。完成遙感任務的整套儀器設備稱為遙感系統。利用人造衛星每隔十八天就可以送回一套全球的圖像資料且利用遙感技術可以高速度、高質量地測繪地圖。
2.1遙感技術在地質災害監測過程中的應用分析
由于遙感技術具有大范圍、快速和多譜段地進行感測并能獲取大量信息的優勢使其在國民經濟和軍事的很多方面獲得廣泛的應用,例如應用于氣象觀測、資源考察、地圖測繪和軍事偵察等。除此之外,對于各種地球資源的勘探以及對于部分地質災害的監測也離不開遙感技術的配合和應用。遙感技術在地質災害監測過程中的應用主要有以下幾點:
(1)不良地質現象通常被叫做地質災害,其主要是指自然地質作用和人類活動相結合而造成的惡化地質環境,降低環境質量,直接或間接危害人類安全并給社會和經濟建設造成損失的地質事件。任何物體都有不同的電磁波反射或輻射特征,地質災害也是如此,因此,遙感技術就是根據電磁波的理論,應用各種傳感儀器對遠距離目標所輻射和反射的電磁波信息進行收集、處理并最后形成圖像,從而對地面各種景物進行探測和識別的一種綜合技術。具體而言,遙感技術可以根據所獲取的圖像資源對地質災害頻發的地區進行實時的監測并對地質災害發生的原因以及其他相關性因素進行測繪和分析,從而進一步準確把握地質災害發生的時間規律和前兆信息,從而對地質災害進行定期的預報幫助將災害發生的損失降到最低[2]。
(2)就目前而言較為多發的地質災害主要有地震、滑坡以及泥石流等,其中滑坡是一種山區常見的不良地質現象,主要發生在山地、丘陵的斜坡上。利用遙感技術對滑坡進行監測方法已得到了廣泛應用并在某些方面取得了顯著成效。利用遙感技術克服了地形、氣候、觀測條件的限制,可以實現大范圍的滑坡區域調查以及針對滑坡不同階段實行動態監測,遙感用于滑坡監測可分為三個方面內容即滑坡探測與識別;滑坡時間和空間上的動態監測;結合GIS技術的空間分析和災害預測。滑坡的探測與識別通常采用航片或高分辨率衛星影像進行判讀,識別出滑坡的鑒別特征,如泥石流引發的沉積物堆積、地貌地形、冰川退縮及冰舌的位移、巖層斷裂等。動態對比可通過檢測多時相衛星影像上滑坡前后的土地利用變化來定位滑坡,然后通過對比不同時期的滑坡條件,如滑坡范圍、移動速度、地表形態、土壤濕度,進行滑坡動態監測。目前,滑坡動態監測已采用了InSAR或D-InSAR并利用獲取的地面控制點改進地理編碼和高程值,獲取地理編碼垂直高程變化圖。
(3)泥石流的頻繁發生造成了嚴重的經濟損失和生產設施破壞,而且泥石流多發生于礦區且直接威脅著礦區的安全生產。礦區地形復雜,單純依靠地面調查對其進行檢測不僅周期長、費用高,見效慢,而且部分礦區交通不便且工作難度大,難以準確判斷。利用遙感技術不但可準確、直觀、全面、多角度地觀察和研究泥石流災害,還可以利用多時像的遙感資料,動態地觀察地質災害的發生、發展等過程,為災害地面調查及后續治理提供指導。利用遙感技術進行泥石流監測主要核心就是泥石流溝的解譯。泥石流的遙感調查方法與滑坡非常類似,也可以采用直接解譯法、動態對比法和干涉雷達等方法。
2.2遙感技術在地質災害治理過程中的應用分析
在某種意義上,地質災害已經是一個具有社會屬性的問題,已經成為制約社會經嶄發展和人民安居的重要因素。而且地質災害的種類多種多樣,監測和治理的過程也十分復雜和繁重,但是無論何種地質災害,其在遙感圖像上面所呈現的圖像信息是存在區別的,例如不同地質災害在圖像上所呈現的色調以及背景結構和影紋形態都是不同的。因此,對于滑坡或者泥石流等多發地質災害的發生規模以及破壞程度均能從遙感圖像信息中只管判定,這樣就為地質災害的災后治理提供了參考和條件。
遙感技術所獲取的信息量極大,其用不同的波段和不同的遙感儀器有針對性的取得所需的信息,不僅能探測地表的性質,而且可以探測到目標物的一定深度。微波波段還具有全天候工作的能力,以四波段陸地衛星多光譜掃描圖像為例,像元點的分辨率為79× 57m,每一波段含有7600000個像元,一幅標準圖像包括四個波段,共有3200萬個像元點。例如在地震發生后的監測中,遙感技術不僅能利用可見光波段探測物體,而且能利用人眼看不見的紫外線、紅外線和微波波段進行探測,進而可以通過這種監測進行人員傷亡的統計和搜救。
綜上所述,在當下地質災害頻發的大背景下,利用遙感技術進行災害的監測預報與治理十分重要,但是就目前而言,遙感技術作為一項綜合性技術,期隨著社會的進步也是需要不斷發展和改進的,因此相關工作人員在日常的監測管理活動中應加強對遙感技術的應用學習。然而當下更為重要的則是人們觀念的轉變以及環保理念的樹立,因為不良地質現象在很大程度上源于人類活動,及時遙感技術如何改進和發達也只能在災害發生的過程中進行運用以求將災害的損失降到最低,但是如果能在源頭消滅災害發生的誘因,那么就能從根本上防止損失的產生。因此,在今后的地質災害監測和治理工作中,應完善相關的調查和預報制度并加強對社會公眾的認知教育。
[1]謝滔.淺談遙感技術在地質災害調查研究中的應用[J].科技創新與應用,2013,(7):20.
[2]韋偉.遙感技術在地質災害中的應用研究[J].科協論壇,2009,(9):132.
P694[文獻碼]B
1000-405X(2016)-1-321-1