孫愛榮
(安徽省核工業勘查技術總院,安徽 蕪湖 241000)
我國國土面積廣闊、地質構造相對復雜,因此很多地方經常發生地質災害,而且全國各地的地質災害類型都不盡相同。雖然我國地質災害管理人員已經對這類問題非常重視,而且采取了各種預防地質災害的措施,但是仍然阻止不了地質災害發生。遙感測繪技術對預防和治理地質災害具有積極作用,所以本文從實際案例的角度分析遙感測繪技術如何應用在地質災害的預防和治理中。
地質災害對人類生活的影響極大,而且地質災害類型有很多,無論是山洪還是海嘯都會威脅到人類的生活安全,甚至還會對人類家園造成永久性的破壞。地質災害過后當地的生態環境會受到不同程度的破壞,不同類型的地質災害對生態環境的破壞也不盡相同。
一般來說,地質災害可以按照季節進行劃分,夏天強降雨造成的洪災、冬天強降雪造成的雪災以及降雨量小導致的旱災都屬于季節性地質災害,所以地質災害具有季節性。很多大型的地質災害都與季節有關,而某些地區特色的地質情況和環境結合季節特殊性導致了地質災害的發生,所以地質災害往往具有突發性的特點。很多地質災害雖然可以在一定范圍內進行預測,但是具體發生在哪天很難預測,像大面積地區強降雨導致江水、河水水位暴漲導致的洪災還可以在一定時間范圍內進行預測。而像強降雨與山體作用導致的水泥流或者山體滑坡往往無法預測,這類地質災害就是突發性的,突發性地質災害的代表是地震。所以地質災害除了破壞性、季節性之外,還具有可預測性和突發性的特點。
地質災害在夏季發生的幾率最大,發生在夏季的地質災害也最多,夏季地質災害往往與降雨量有關,無論是降雨量大還是小都容易引發地質災害。但是從全國范圍來看北方夏季發生的地質災害要往往小于南方,南方水域范圍較廣,一旦降雨量過大往往發生地質災害的地區比較多。而北方降雨量比較少、發生強降雨持續時間也比較短,北方由于強降雨引發地質災害的幾率比較低,所以地質災害又具有地域性的特點。而且地質災害還具有漸變性的特點,有些地質災害并不是一朝一夕就能發生的,其必然是經過漫長時間的演變導致必然發生的地質災害,這類地質災害的代表就是水土流失,水土流失是很難避免的,即使防護措施做得再好也只能延緩水土流水的速度,而水土流失導致的河床改道引發的地質災害是具有漸變性的。
地質災害的特點呈多樣化,其中可預測性、漸變性、地域性、季節性等特點讓這類地質災害變得可檢測。而這些地質災害發生的前兆一旦被監測到,就可以針對這些地質災害做好預防措施,從而起到保護當地居民的作用。如果不對地質災害進行監測,等到地質災害突然發生后造成毀滅性的破壞,當地的居民生命難以得到保障,甚至會失去賴以生存的家園。所以地質災害監測是非常必要的,國家地質災害管理部門必須利用好一切監測技術手段,在地質災害多發的季節和地域對常見的地質災害進行預防,降低地質災害對生活和生態環境的破壞。除此之外,地質災害監測在發生地質災害之后依然很重要,地質災害監測技術還可以對被破壞的地區進行技術檢查,然后根據監測報告確定危險性高的地點,有利于地質災害的治理[1]。
2017年朝陽地區某礦山利用遙感測繪技術對其生態環境進行開發,工作人員利用衛星對地球和底層大氣進行光學和電子觀測,不接觸地物目標,用遙感器獲取地物目標的電磁波信息,最后經過處理和分析即可得到該礦山生態環境的信息。該礦山使用的數據源為資源衛星、風云衛星、海洋衛星、Landsat、Spot、Ikonos、Quickbird、NOAA、MODIS等其它光學遙感衛星數據。輔助數據為1:25萬、1:100萬、1:400萬全國數字線劃地圖、數字高程模型以及重點區域數字正射影像圖等基礎地理數據和各種生物生態、理化監測指標、地物波譜數據等地面數據。高分衛星數據處理包括波段組合、幾何精校正、圖像鑲嵌與圖像裁切等處理過程,利用遙感波段組合功能,把高分衛星數據波段組合到一起獲得良好的顯示效果。原始高分衛星數據有幾何畸變,需要利用地面控制點對高分衛星數據進行幾何精校正,主要包括方法確定、控制點輸入、像素重采樣和精度評價,對于面積較大的礦區而言,需要多景影像才能覆蓋,需要進行影像鑲嵌,鑲嵌后的影像需要用礦區邊界裁切出來,得到每個礦區的遙感影像,矢量邊界處理主要指投影轉換,當矢量邊界與礦區遙感影像不一致時,需要將矢量邊界的投影轉換成糾正好的影像投影[2]。
礦山開發生態環境影響分類指標如表1所示。

表1 礦山開發生態環境影響分類指標表
根據礦山開發生態環節影響分類指標可以得到影響遙感監測的指標如表2所示。

表2 礦山開發生態環境影響遙感監測與評價指標
遙感測繪技術在地質災害治理中同樣能夠起到重要作用,其中遙感測繪技術對山體滑坡類型地質災害的治理非常有效。傳統的地質災害治理方式需要人工測量各個坐標的破壞情況,然后根據山體滑坡的檢測程度判斷哪些地區存在二次滑坡的可能,最后再對被破壞的地面進行修復,這樣地質災害治理方式不只需要耗費大量的人力資源,而且還會浪費大量的時間,不能第一時間對受災群眾進行搶救,同樣不能保護救援人員的生命安全。而遙感測繪技術則完全不同,該技術直接通過遙感衛星對滑坡地區坐標的情況進行監測,相比傳統的人工監測方式來說這種數字監測形式更加高效準確,而且可以減少大量的監測時間,為救援人員開展工作提供了堅實的保障。遙感監測衛星直接對發生地質災害的地區進行監測,然后將受災畫面等信息轉換數字信息傳遞給地面工作人員,地面工作人員根據遙感監測信息判斷地質災害產生的原因,最后再采取適當的措施對地質災害進行治理。
2020年6月份之后南方多地強降雨,各地區的降雨量甚至突破了歷史記錄,導致多地發生地質災害。6月24日蕪湖市繁昌縣S216省道紫山嶺段公路西側邊坡發生山體滑坡,當地地環院第一時間抵達地質災害現場,利用遙感測繪技術中的Global Mapper,MapGis及Photoshop等軟件探明滑坡現狀特征和災害發生原因,并根據遙感測繪報告給出緊急處理方案。Global Mapper軟件可以通過坐標參數的設置導入地形圖先得到地質災害發生地點的遙感影像圖片,然后再根據相關標準解譯成信息表格同時更正解譯結果,最后可以根據全區域遙感影像圖片導入MapGis軟件生成地質災害遙感圖件。6月29日該縣經開區脊嶺坡段道路再次發生東北側發生滑坡,本次地質災害現場位于省道附近,附近來往的車輛較多,為了防止地質災害威脅到過路車輛和行人的安全,工作人員立即再次使用遙感測繪技術對該段地區的滑坡現狀和災害原因進行排查,并對該段滑坡體進行穩定性分析,最終提出了合適的地質災害處理方式。遙感測繪技術可以幫助地方處理地質災害,當地政府需要聯合當地遙感測繪研究院一同對突發地質災害進行處理,并及時修復地質災害地區,同時對當地受災群眾進行搶救[3]。
綜上所述,地質災害的破壞性比較大,大型的地質災害甚至會威脅到大范圍內人民群眾的生命安全。所以在實際生活中地質災害治理人員應該熟練利用遙感測繪技術對地質災害進行監測,及時預防地質災害的發生。同時還應該在地質災害發生之后應用遙感測繪技術對危險區域進行排查,防止地質災害不斷蔓延。