掃描地災潛伏的隱秘角落

◎ 陳舒 車娜 毛海英

“這有變化，我得拍下來。”“這里是我們用InSAR(合成孔徑雷達干涉)和LiDAR(激光雷達測量)發現的新隱患點。”……10 月中旬，自然資源部第三地理信息制圖院的工程師袁野再次來到九寨溝核查地質災害隱患點變化情況。

經過3 年多的災后重建，補妝歸來的九寨溝風姿再現，諾日朗瀑布、犀牛海、五彩池等著名景點讓游客贊不絕口。今年國慶前夕，九寨溝單日游客接待量已由1.7 萬人次升至2.3 萬人次。“百聞不如一見，我們不遠千里過來，值!”來自廣東省佛山市的李女士感慨道。

不過，震后的九寨溝依然需要小心呵護。目前，2017 年的“8·8”九寨溝地震對地質環境的破壞效應仍在持續：不穩定山體悄然異動，尤其雨季局部小型崩塌、滑坡時有發生……看得見的隱患正在加緊治理，看不見的怎么辦?

“我們采用InSAR、LiDAR、傾斜三維、全景航拍等測繪遙感技術，對高位遠程、高隱蔽性的地災隱患進行早期識別，結合地面排查，空天地一體化鎖定地災隱患點。”部第三地理信息制圖院院長文學虎如是說。這是“8·8”九寨溝地震后該院接到的一項任務：利用測繪遙感技術助力九寨溝地災防治。

測繪技術跨界應用 “防災部隊”添新兵

顯示屏上，綠色的山巒閃爍著形狀各異的紅黃斑塊。輕點鼠標，紅黃區域的植被瞬間被剝除，斜坡結構、斷層裂縫、崩滑堆積體等地表信息清楚地展現在眼前。這一幕描述的便是激光雷達技術發現九寨溝核心區疑似地災隱患點的情景。

“InSAR 的優點是識別范圍大，可以通過持續監測判斷哪些地方正在形變，因此又叫作形變監測。LiDAR 則可以有針對性地在重點區域實施，穿透茂密的植被獲得地災隱患詳細信息。”部第三地理信息制圖院生產技術科科長李永鑫介紹。據了解，從九寨溝重點場鎮漳扎鎮到景區溝口，InSAR 監測識別出沿途有數十個形變點；諾日朗瀑布到箭竹海區域，LiDAR 調查則發現了多個大型泥石流溝，溝內有許多碎屑巖石、不穩定堆積體。

別看這些技術如今在九寨溝運用廣泛，但幾年前，它們與地災防治工程交集甚少。李永鑫介紹說，傳統的地災調查講究“坡到頂、溝到底”，主要依靠地災防治人員地毯式排查，而InSAR、LiDAR 技術的應用則長期囿于測繪領域。

交集出現在2017 年6 月24 日。當日凌晨，茂縣疊溪鎮新磨村發生高位山體滑坡，造成100 余人被掩埋。在事后反思中，有專家研究指出，此次滑坡屬于高位、遠程、隱蔽性地災，地勘人員沒法爬上去調查，傳統的航拍影像又被茂密的樹木遮擋，亟須借助新技術力量提高隱患早期識別能力。InSAR 和LiDAR技術因其鮮明的特點和優勢，逐漸進入地災防治專家們的視野。

為驗證技術的可行性，四川省自然資源廳果斷決定嘗試：由技術力量雄厚的部第三地理信息制圖院牽頭，在龍門山斷裂帶、大渡河沿岸6 萬平方公里地災防治重點區域開展InSAR、LiDAR 遙感測繪調查。“我們普查時發現600 余處斜坡形變，經地災調查專業隊伍和專家核實，準確率高達80%。”文學虎對此記憶猶新。結果證明此路可行。

隨后不久，8 月8 日九寨溝地震發生了。震后第一時間進入九寨溝參與應急搶險救援的四川測繪地理信息局測繪應急保障中心佘金星博士介紹，當時16 名游客因滑坡塌方被困在熊貓海區域，救援部隊計劃讓官兵徒步翻過塌方體進行救援，但無人機遙感監測發現該區域塌方嚴重，可能會給官兵們帶來生命危險。據此，救援部隊緊急調派直升機成功營救了被困游客。

接連的“被肯定”，為測繪技術日后在九寨溝震后重建中應用增加了砝碼。

空天地一體化調查 提前識別風險點

九寨溝深處的溝谷中，坐落著一塊高9.2 米、重約522 噸的巨石，名曰“8·8 石”。“8·8”九寨溝地震使該巨石脫離山體，從海拔2654 米處滾下，造成沿途植被盡毀，形成巨大溝槽。這是地震造成九寨溝山體破損的冰山一角。

震后，九寨溝新增了大量地災隱患點，而茂密的植被又增加了隱患的隱蔽性。針對這個情況，四川省自然資源廳和四川測繪地理信息局提出將遙感測繪調查納入九寨溝災后恢復重建地災防治專項工程，作為傳統地災調查排查工作的重要補充，空天地一體化開展地災防治。

文學虎介紹，項目分為災區重點區域InSAR、LiDAR 遙感調查、重大地災點傾斜實景三維模型建設和災區地災防治專用圖測繪保障3個方面，共9 個單項工程。其最重要的目的之一，就是充分運用遙感技術把“看不見”“難到達”的高位遠程隱蔽性地災隱患找出來。

“我們按照全省統一部署，在著名地災專家、成都理工大學許強教授提出的普查—詳查—核查‘三查’工作體系的指引下開展工作，取得了實實在在的效果。”文學虎介紹，“三查”工作體系，首先是給地表進行“全面體檢”，通過InSAR 技術對地表進行大面積多期次持續掃描，普查篩查出地表形變的重點部位或區域。

其次，為疑似隱患點做“CT”。根據普查發現的重大形變風險區，結合地形坡度、植被覆蓋、人工地面到達難易程度，利用LiDAR、無人機遙感技術，對高位高隱蔽性部位斜坡結構、斷層發育、裂隙走向等進一步解析。

再次，由地質專家進行“臨床診斷”。按照居民聚居區、場鎮、學校、重大工程設施等威脅險情等級，有計劃地開展地面核查后，由地質專家分析研判，最終達到從“區域—重點—靶心”逐項深度調查。

黑河鄉某高山頂暗藏一處滑坡隱患，地面調查人員上不去。經過“三查”，很快摸清了隱患點的狀況，及時采取防范措施消除了安全隱患。類似的實例，在九寨溝已有上百個。

“‘三查’工作體系提前摸清了地災隱患早期形變特征，是人工排查的有力補充，極大提高了地災隱患調查的精準度和針對性，是傳統地面調查向空天地一體化調查方式轉變的重要突破。”業內專家如是評價。

2018 年11 月，全國首屆“重大地質災害隱患早期識別專題研討會”在貴陽召開，400 余名測繪、地災領域的專家齊聚一堂。文學虎作為全國InSAR 技術工程化應用專家代表，在會上作了關于地災早期識別防治技術工程化研究的報告。InSAR、LiDAR 等遙感技術獲得了不少地災防治專家的認可。許強指出，我國地災點多面廣，通過多種技術手段的綜合運用，從不同角度識別和發現地災隱患，是地災防治的一大實際需求。

截至目前，部第三地理信息制圖院和四川測繪地理信息局測繪應急保障中心已在九寨溝災區開展了4000 多平方千米InSAR 監測、1800 多平方千米LiDAR 遙感調查，共發現數百處地災隱患點，其中200 余處正發生形變，經地質專家現場調查核實，115 處隱患點納入新增地災點，將加強日常防治管理。

三維實景平臺管理 呈現防治全景圖

“89”“54”“21”……九寨溝景區管理局地災組施工代表朱海榮如數家珍的這串數字，代表著緩急不同的地災治理工程。“首批最迫切需要治理的89 處地災隱患點集中在景區主干道，威脅著游客和過往車輛的安全，第二批54 個工程在原始森林里，目前整個景區已經竣工21 個工程。”

沿九寨溝主干道前行，棚洞、欄石擋墻、主動防護網、被動防護網等一批防范落石、崩塌的工程項目和措施隨處可見。朱海榮和工程人員正用“網”與“磚”，會同遙感監測、地面調查共同筑起生命的安全防線。

而在“云端”，九寨溝的溝溝坎坎全部“濃縮”在三維管理平臺里。為直觀展現地災防治全景，滿足景區防范和管理的需求，部第三地理信息制圖院自主研發了三維管理平臺，構建了以九寨溝景區為核心的三維場景，集成三維服務和數據應用，特別是對重要地災點進行了360 度還原，供專家分析研判。

三維管理平臺主要研發人員劉立打開平臺界面，調取出九寨溝樹正社區三維信息，當地居民生活區域房屋、道路等一目了然。在社區南側山體上，可以看到明顯的山體垮塌痕跡，巖石表面新鮮，這表明該部位是新的垮塌。

再看看納入89 處率先治理的地災隱患點老虎嘴崩塌處。從2018 年、2019 年兩期影像中可以直觀看到，2018 年3 月時，老虎嘴緊鄰道路的陡坡被“撕”開了一大片，治理工程還未開工，治理方案有“主動網﹢加強錨桿﹢角墻”“主動網﹢加強錨桿﹢格構錨桿﹢角墻”兩種。而到了2019 年9 月時，裸露的山體已經穿上了漂亮的“花格裙”。“這些年，院里把數據和技術應用展示作為一項課題，組織團隊專門研究，讓數據成果普適化用起來，更好地服務和支撐地災防治工作。”劉立說。

截至目前，部第三地理信息制圖院已建成九寨溝三維模型150 平方千米、全景影像334 處、三維電子沙盤1 套，完成震后影像圖及震后地災調查底圖9000余平方千米，1∶2000 帶狀圖(規劃設計專用圖)200 平方千米，災后重建項目分布圖3 套。所有成果已向九寨溝縣自然資源局、九寨溝景區管理局等單位移交。有了它們，九寨溝的地災動態監測將會更加智能。