基于遙感技術的湖北竹山縣滑坡地質災害解譯

楊震

（安徽理工大學測繪學院，安徽 淮南232001）

1 引言

隨著工業化的不斷發展，人類活動對地球表層演化過程的干預作用日益凸顯，導致地質災害頻繁發生。我國作為地質災害多發國家，災害種類多、成因復雜、分布范圍廣，且呈逐年上升趨勢，嚴重威脅著人們的人身財產安全，影響和制約著社會經濟發展[1]。因此，依托現代科學技術，對地質災害進行全面、系統、深入的研究具有重要的現實意義。常規地質災害野外調查工作效率低，需要耗費大量人力、物力、財力。相比之下，遙感技術以其宏觀性、時效性、綜合性、多尺度、多層次、經濟性等優點，有效彌補了常規手段的不足，在地質災害解譯和評價工作中被廣泛應用[2，3]。以湖北省竹山縣為研究區，探討遙感技術在地質災害解譯中的應用，采用Landsat8 OLI 影像數據，對其進行預處理，通過典型滑坡災害影像特征，建立解譯識別標志，從而進行全區滑坡災害解譯，并將解譯的滑坡災害體空間位置與坡向、坡度、海拔高度3 個地貌因子進行關聯，開展滑坡災害體地貌特征研究，為該區制訂防災減災計劃提供參考。

2 滑坡災害解譯

2.1 數據源選擇及預處理

本次滑坡解譯采用Landsat8 OLI 全色波段和多光譜組合波段衛星影像數據，全色波段波譜范圍寬，瞬時視場角小，分辨率高，有利于新生低植被覆蓋地質災害體識別，而多光譜組合波段可以反映地物的真實顏色，全色與多光譜組合，生成15m 分辨率彩色圖像，用于滑坡地質災害解譯。高程信息采用ASTGTM 數據高程模型，影像分辨率為30m，提取坡度、坡向、海拔高度信息，用以研究滑坡發育的地貌影響因素。對遙感影像分別進行輻射定標、大氣校正、正射校正、鑲嵌裁剪、圖像融合和影像增強等預處理，突出典型地質特征，發揮最大識別效果。

2.2 解譯標志建立

建立地質災害的解譯標志就是歸納地質災害體的地物特征，包括遙感影像的色調、顏色、陰影、形狀、紋理、大小、空間位置及布局等。基于此，建立研究區滑坡災害解譯標志（見圖1）：色調上呈淺色調，新滑坡植被破壞，巖土體裸露，古滑坡新長植被顏色淺且分布稀疏，色調比背景淺；顏色上與背景有明顯差異，新滑坡出露巖土為淺土色，老滑坡為淺綠色；中大型滑坡有明顯的后壁和側壁，由于光照條件會出現絕壁陰影；形狀上多呈圈椅形、梨形、三角形，長條形；紋理上表面粗糙，有臺坎或裂縫等橫向紋路，滑坡災害發生時破壞部分植被，土體和植被交雜分布；位置上根據滑坡的形成條件，滑坡主要發生在軟弱夾層巖土、斷裂節理發育的斜坡上；大型滑坡有明顯臺坎或階梯狀紋路，滑坡上部陡峭下部平緩，滑坡前緣由于擠壓作用出現隆起。

圖1 滑坡災害遙感影像特征

2.3 滑坡災害目視解譯

根據建立的解譯識別標志，采用直接解譯、對比分析、信息復合、地理相關等方法對研究區地質災害體進行圈定。首先對河流、道路、村莊居民點等基本地理要素進行識別，在基本地理要素及其周圍尋找異常點，并與解譯標志進行比對，識別滑坡災害體。觀察河道兩岸及支流旁側、道路及居民點附近環境，根據直接解譯標志色調，尋找色調相對較淺且植被覆蓋較低的異常處，進而在坡度較大的邊坡處尋找紋理粗糙且出露巖土體堆積物，結合形狀特征（有無明顯滑坡后壁、有無滑坡體臺坎及裂縫等）識別并圈定滑坡災害體。通過上述方法，研究區共識別滑坡災害體200 個，統計顯示，竹山縣17 個鄉鎮中，樓臺鄉和文峰鄉滑坡災害分布最為廣泛，雙臺鎮、上庸鎮次之，擂鼓鎮、麻家渡鎮最少。

3 滑坡體分布與地貌因子關系

將遙感解譯出的200 個滑坡災害體位置疊加ASTGTM 數據高程模型，分別提取坡度、坡向、高程信息，并研究滑坡體分布與3 個地貌因子的關系。

表1 滑坡體坡度統計

3.1 滑坡體分布與坡度關系

以2°為間隔進行坡度分段統計，如表1 所示。可以看出，研究區滑坡體坡度范圍介于11°～76°，整體服從正態分布，均值31.54°，20°～40°的滑坡數量達149 個，占全體滑坡數量的74.5%，說明該坡度區間容易形成滑坡地質災害，為最佳坡度。坡度過低無法形成有效臨空面，不易發生滑坡；坡度過高受重力作用容易發生崩塌災害。

3.2 滑坡分布與坡向關系

以10°為間隔進行坡向分段統計，如表2 所示?？梢钥闯觯孪蛞?0°～100°居多，其次為140°～160°、200°～220°、260°～280°，這與研究區北西高東南低的臺階狀地勢有關，受北西—南東方向的斷裂構造影響較為顯著。

表2 滑坡體坡向統計

3.3 滑坡分布與高程關系

以50m 為間隔進行不同高程滑坡數量統計，如表3 所示?？梢钥闯觯叱痰陀?00m 的滑坡數量較少，300～700m 的中低高度滑坡數量較為集中，達156 個，占總滑坡數量的78%，隨著海拔高度的逐漸增加，滑坡發生的概率降低，大于950m 的高度幾乎沒有滑坡發生。

表3 滑坡體高程統計

4 結語

采用Landsat8 OLI 遙感影像數據源，建立滑坡地質災害解譯標志，成功識別研究區內200 處滑坡體，并將其空間位置與ASTGTM 數據高程模型提取的坡度、坡向、高程3 個地貌因子進行關聯，為該區滑坡地質災害調查工作提供參考依據。