遙感技術(shù)在繁昌區(qū)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)調(diào)查評(píng)價(jià)中的應(yīng)用

［關(guān)鍵詞］遙感技術(shù)；地質(zhì)災(zāi)害；繁昌區(qū)

1. 研究區(qū)概況

研究區(qū)范圍為繁昌區(qū)全境，南北長約27 km，東西寬37 km，總面積584.28 km。繁昌區(qū)位于安徽省南部、地處皖南北部，北臨長江，南望九華，東接長江金三角，素有“皖南門戶”之稱。行政區(qū)劃隸屬蕪湖市。周邊東跨漳河與蕪湖三山區(qū)為鄰，南同南陵相依，西以黃滸河為界和銅陵相連，北臨長江與無為相望。下轄6個(gè)鎮(zhèn)：繁陽鎮(zhèn)、荻港鎮(zhèn)、孫村鎮(zhèn)、新港鎮(zhèn)、平鋪鎮(zhèn)、峨山鎮(zhèn)，有25個(gè)居委會(huì)、70個(gè)行政村。總?cè)丝?7萬。區(qū)政府駐地繁陽鎮(zhèn)。繁昌區(qū)地理位置優(yōu)越，交通便捷，基礎(chǔ)設(shè)施完善，2～4小時(shí)經(jīng)濟(jì)圈覆蓋長三角和中部各大城市，寧安城際鐵路、蕪銅鐵路穿境而過，巢黃高速、滬渝高速在此交匯，國道236、省道334和457縱橫交錯(cuò)，構(gòu)成四通八達(dá)的交通網(wǎng)絡(luò)。境內(nèi)水運(yùn)可常年通航的河流7條，累計(jì)總里程181.5 km，港口6個(gè)，各類碼頭30座。繁昌區(qū)距南京祿口機(jī)場(chǎng)僅160 km，水、陸、空立體交通網(wǎng)絡(luò)基本形成。

繁昌區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育主要災(zāi)種為滑坡，具有突發(fā)、多發(fā)、頻發(fā)的特點(diǎn)，威脅廣大人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全。截至2021年5月，在冊(cè)地質(zhì)災(zāi)害2類12處，災(zāi)害類型為滑坡；危險(xiǎn)等級(jí)1處為特大型（已治理驗(yàn)收）。其余11處規(guī)模為小型；共威脅1045戶1337人，潛在威脅財(cái)產(chǎn)12921萬元。經(jīng)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，在冊(cè)的12 個(gè)災(zāi)害點(diǎn)中，已治理4 處，正治理4處，已完成拆除2處，正在搬遷1處，以上11處災(zāi)害點(diǎn)將于2021年汛后核查后銷號(hào)。因此，實(shí)際存在災(zāi)害點(diǎn)1處。

2. 技術(shù)路線與工作方法

根據(jù)工作要求，結(jié)合《地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)調(diào)查評(píng)價(jià)技術(shù)要求（1∶50000）》（試行），集成應(yīng)用“3S”技術(shù)完成了地質(zhì)環(huán)境及地質(zhì)災(zāi)害遙感解譯工作。以最新時(shí)相的高分六號(hào)、高分一號(hào)、高分二號(hào)的多光譜遙感數(shù)據(jù)為主要信息源，結(jié)合數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)對(duì)繁昌區(qū)全域進(jìn)行了地質(zhì)災(zāi)害解譯工作，分析評(píng)估確定了繁昌區(qū)地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性分區(qū)、危險(xiǎn)性分區(qū)、風(fēng)險(xiǎn)性分區(qū)，并確定了重點(diǎn)區(qū)范圍，對(duì)重點(diǎn)區(qū)進(jìn)行斜坡單元?jiǎng)澐帧?/p>

2.1遙感解譯技術(shù)流程

首先，應(yīng)對(duì)研究區(qū)的各類自然地理資料進(jìn)行全面收集與分析；在充分利用以往地質(zhì)資料的基礎(chǔ)上，建立起研究區(qū)內(nèi)關(guān)于各類要素的解譯標(biāo)志；其次，以高分二號(hào)多光譜數(shù)據(jù)為主要信息源，輔以高分一號(hào)衛(wèi)星數(shù)據(jù)，采用計(jì)算機(jī)自動(dòng)提取遙感信息輔以人機(jī)交互解譯的方法，對(duì)各類要素進(jìn)行解譯；最后，綜合分析，編制編寫初步成果報(bào)告和圖件。

2.2圖像處理

采用高斯-克呂格投影，CGCS2000國家大地坐標(biāo)系，1985國家高程基準(zhǔn)。影像要求按照繁昌區(qū)的行政區(qū)域界線，按照行政區(qū)界線范圍進(jìn)行裁切。光學(xué)數(shù)據(jù)單景云雪量不應(yīng)超過15%，且不得覆蓋城鄉(xiāng)接合部及公路兩側(cè)重點(diǎn)監(jiān)測(cè)區(qū)域；成像側(cè)視角小宜保證DOM精度，一般小于15°，最大不應(yīng)超過25°；監(jiān)測(cè)區(qū)內(nèi)不應(yīng)出現(xiàn)明顯噪聲和缺行；灰度范圍總體呈正態(tài)分布，無灰度值突變現(xiàn)象；相鄰景影像重疊度應(yīng)在4%以上，特殊情況下應(yīng)不少于2%[1]。

2.3遙感解譯

通過野外踏勘及初步解譯，建立研究區(qū)孕災(zāi)地質(zhì)背景和地質(zhì)災(zāi)害等專題解譯標(biāo)志，涵蓋所有的提取類型，保證解譯標(biāo)志的代表性和典型性[2]。

2.3.1 孕災(zāi)地質(zhì)背景解譯標(biāo)志

根據(jù)地貌形態(tài)及成因，結(jié)合海拔高度、遙感解譯等將研究區(qū)劃分為平原、丘陵、山地三個(gè)地貌類型，河漫灘、崗坡地、崗丘地、低丘、中丘、高丘、低起伏低山和高起伏低山8個(gè)微地貌形態(tài)類型。根據(jù)本區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育特點(diǎn)，主要對(duì)該區(qū)孕災(zāi)地質(zhì)背景條件如第四系、白堊紀(jì)、侏羅紀(jì)、三疊紀(jì)等地層，花崗斑巖、正長斑巖等巖性進(jìn)行提取。

2.3.2地質(zhì)構(gòu)造解譯標(biāo)志

研究區(qū)屬下?lián)P子臺(tái)坳沿江拱斷褶帶安慶凹斷褶束，銅陵—繁昌斷褶帶北東端。構(gòu)造骨架主要由印支期和燕山期褶皺及斷陷盆地組成。一系列的構(gòu)造形跡呈帶狀北東方向展布。運(yùn)用遙感核實(shí)已有的構(gòu)造，構(gòu)造與影像吻合度非常高。后續(xù)將結(jié)合影像特征，以及人工核查成果，解譯出新的構(gòu)造。解譯標(biāo)志是指遙感圖像上顯示的各種地物波譜信息的典型標(biāo)志特征，主要表現(xiàn)為較長地物的大小、幾何形狀、色調(diào)、飽和度、圖斑紋理結(jié)構(gòu)等[3]。結(jié)合地層解譯結(jié)果，對(duì)比不同地層的巖性及相同地層的不同巖性特征。各主要地層和巖性都有較為特殊的影像特征，解譯標(biāo)志較為明顯，可解譯程度較高，解譯成果質(zhì)量能夠得到保證。

2.3.3.地質(zhì)災(zāi)害解譯標(biāo)志

滑坡：斜坡巖土體由于受地下水活動(dòng)、地震、河流沖刷、人工切坡等因素的單一或綜合影響，受到重力作用下沿著某一軟弱面整體向下滑動(dòng)的現(xiàn)象。

解譯標(biāo)志：針對(duì)單獨(dú)的滑坡體的解譯，則要在掌握以上信息的基礎(chǔ)上，根據(jù)影像特征及數(shù)據(jù)解譯成果進(jìn)行甄別。研究區(qū)大斜坡地帶及深切割區(qū)域給滑坡的產(chǎn)生提供了地形條件，該地形條件下破損巖體及有較厚松散堆積物的區(qū)域在人為干擾及強(qiáng)烈降雨的影響下，極易形成滑坡[4]。

2.4地災(zāi)點(diǎn)遙感解譯

主要采用目視解譯為主、人機(jī)互換為輔的工作方法，充分收集和熟悉研究區(qū)遙感資料、地質(zhì)背景、地質(zhì)災(zāi)害資料、氣象水文資料等資料的基礎(chǔ)上，根據(jù)不同地物類型在遙感影像中波譜特征和空間特征，分別提取對(duì)應(yīng)的巖（土）體類型、地質(zhì)構(gòu)造、地形地貌、水文地質(zhì)現(xiàn)象、已知的各類地質(zhì)災(zāi)害的遙感信息，與野外實(shí)地踏勘驗(yàn)證相結(jié)合的方法，建立初步遙感解譯標(biāo)志[5]。

以衛(wèi)星遙感影像為依據(jù)，以解譯標(biāo)志為參考，對(duì)疑似地質(zhì)災(zāi)害的形狀、大小、圖案、色調(diào)、陰影、紋理等特征信息進(jìn)行判讀，以確定為疑似地質(zhì)災(zāi)害的類型，規(guī)模、形狀和分布位置等。并對(duì)詳細(xì)解譯的地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)進(jìn)行野外調(diào)查驗(yàn)證，以確保遙感解譯的準(zhǔn)確性。通過計(jì)算機(jī)自動(dòng)提取遙感信息結(jié)合人機(jī)交互解譯，研究區(qū)范圍內(nèi)圈定了8個(gè)地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)。

2.5野外查證

根據(jù)室內(nèi)遙感信息的提取內(nèi)容，對(duì)解譯標(biāo)志進(jìn)行完善，對(duì)室內(nèi)解譯過程中存在的疑問需進(jìn)行實(shí)地地質(zhì)調(diào)查，對(duì)初步解譯得到的成果要求進(jìn)行系統(tǒng)的檢查。在室內(nèi)解譯過程中遇到無法解決的地質(zhì)問題時(shí)，則必須進(jìn)行實(shí)地地質(zhì)調(diào)查驗(yàn)證，確定地質(zhì)災(zāi)害的類型、形態(tài)特征、規(guī)模大小、邊界范圍及其危害程度[6]。

3. 綜合分析

3.1地質(zhì)災(zāi)害分布特征分析

將地質(zhì)災(zāi)害解譯結(jié)果與研究區(qū)地層巖性、構(gòu)造、水系及地形地貌等地質(zhì)背景信息分別疊合，可以進(jìn)一步綜合分析地質(zhì)災(zāi)害分布與水系、地層巖性、地形地貌和構(gòu)造斷裂等的關(guān)系。如滑坡災(zāi)害是否集中分布在各級(jí)河谷沿岸，滑坡災(zāi)害的分布是否與某巖性分布重合，滑坡災(zāi)害是否多集中在區(qū)域活動(dòng)斷裂帶[7]。

3.2地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育規(guī)律分析

分析地質(zhì)災(zāi)害與地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造等地質(zhì)背景條件的關(guān)系，進(jìn)而探討分析地質(zhì)災(zāi)害的主要影響因素，得以總結(jié)研究區(qū)內(nèi)各類地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特征及其分布規(guī)律。

滑坡往往是在重力作用下發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害，影響其發(fā)育的一個(gè)非常重要的因素則是地形地貌特征。從區(qū)域地形地貌來看，滑坡多數(shù)形成于高原-山地。通常情況下，相對(duì)切割越劇烈、坡度越陡、海拔高程越大，地質(zhì)災(zāi)害越容易發(fā)育。

地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育與否與地層巖性也存在密切的關(guān)系，地層巖性往往對(duì)滑坡的發(fā)生起著決定作用，其也是引起地質(zhì)災(zāi)害的一個(gè)重要的因素。地層產(chǎn)狀、結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征也會(huì)直接影響滑坡的形成和發(fā)展趨勢(shì)，因?yàn)閹r體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)面往往會(huì)成為引發(fā)滑坡的滑動(dòng)面，所以巖體的結(jié)構(gòu)對(duì)邊坡穩(wěn)定性同樣起著控制作用。

4. 結(jié)論

通過遙感調(diào)查和野外查證，區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害主要為滑坡地質(zhì)災(zāi)害。以在建房或修路切坡段為主，泥石流按流域地貌形態(tài)，根據(jù)泥石流的物質(zhì)組成和流體屬性，為山坡型泥石流，物源主要為因礦山開采形成的大量棄石、廢渣，這些棄石、廢渣順坡堆積，或在沖溝上游邊坡堆積，呈松散狀。區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害是構(gòu)造、地形地貌、人類工程活動(dòng)和降雨等共同作用的結(jié)果。地質(zhì)構(gòu)造造成區(qū)內(nèi)尤其是西南部及東南部地區(qū)巖石破碎、裂隙節(jié)理發(fā)育；山區(qū)陡傾的地形為滑坡、泥石流發(fā)生提供了有利地形條件；挖坡建房、修路、造田等人類工程活動(dòng)加劇了坡體的不穩(wěn)定性；短暫而集中的降水則為地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生提供了有利的水利條件。