遥感解疑在地质灾害调查中的应用

张旭升

摘要：以清原县地质灾害调查及分析得出的地质灾害数据资料，概要总结该县地质灾害类型、规模、发育特征及分布状况。利用遥感技术，辅助适当的野外验证，获取滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷、地裂缝等地质灾害的规模、空间分布特征及地形地貌、地层岩性、地质构造等孕灾地质背景信息，分析地质灾害形成条件，揭示地质灾害形成规律，为清原县地质灾害防治提供基础资料。

关键词：遥感解疑、地质灾害

一、工作概况

本次工作范围为清原满族自治县。工作内容主要是利用遥感技术，辅助适当的野外验证，获取滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷、地裂缝等地质灾害的规模、空间分布特征及地形地貌、地层岩性、地质构造等孕灾地质背景信息，分析地质灾害形成的条件，为地质灾害防治提供基础资料。

二、图像处理

1、辐射校正。利用遥感器观测目标物辐射或反射的电磁能量时，从遥感器得到的测量值与目标物的光谱反射率或光谱辐射亮度等物理量是不一致的，遥感器本身的光电系统特征、太阳高度、地形以及大气条件等都会引起光谱亮度的失真。

2、几何校正及正射校正。遥感成像过程中，传感器生成的图像像元相对于地面目标物的实际位置会发生挤压、扭曲、拉伸等几何畸变，遥感影像的几何校正就是通过影像坐标变换等方法来消除和减小这些几何畸变的过程。

3、地质信息增强处理。根据地质目标的波谱特征，在充分研究所用遥感数据的波段设置、空间分辨率等特征的基础上，通过合理的图像处理方法，突出地质灾害目标信息，扩大不同影像特征之间的差别，提高对图像的解译和分析能力，从而达到改善图像视觉效果、自动提取有用信息和辅助遥感地质解译的目的。

4、图像融合。遥感图像融合能最大限度地提取各自信道中的有利信息，最后综合成高质量的图像，以提高图像信息的利用率、改善计算机解译精度和可靠性、提升原始图像的空间分辨率和光谱分辨率。同时消除各传感器间的信息冗余，降低不确定性，提高解译精度和可靠性，以形成对目标相对完整的信息显示。

5、图像裁剪和拼接。根据实际工作需要经过处理后的清原满族自治县的影像范围远大于实际项目需要，因此需要对影像进行裁剪。

三、遥感解疑内容

遥感图像客观地记录了物体的几何形态和波谱特征，这是遥感图像解译的客观依据。人们通过自己对客观事务认识的实践经验，运用各种手段和方法对图像进行辨认，从而达到识别影像的实际内容和属性的过程，即是遥感图像目视解译的过程。本次遥感地质解译主要包括孕灾地质背景解译和地质灾害解译。

1、孕灾地质背景解译。（1）地形地貌。解译内容包括了各种地形地貌的形态、成因类型及地貌分区界线以及微地貌的个体特征、组合特征。（2）地层岩性。参照已有地质资料，结合遥感影像特征对地层岩性进行解译，确定其地层、岩性类别及岩层产状。 （3）土地利用。根据现有资料对森林植被、地表水体、耕地、荒坡地、城镇、交通等用地类型和分布现状进行解译。

2、地质灾害解译。（1）滑坡。解译内容包含了滑坡体所处位置、地貌部位、前后缘高程、沟谷发育状况、植被发育状况等，以及滑坡体的范围、形态、坡度、总体滑动方向，滑坡与重要建筑物的关系及影响程度等。 （2）崩塌。解译内容包括崩塌所处位置、形态、分布高程，以及崩塌堆积体的面积、坡度、崩塌方向、崩塌堆积体植被类型。（3）泥石流。解译内容包括了泥石流流域的边界、面积、形态、主沟长度、主沟纵降比、坡度，以及物源区的水体分布、集水面积、地形坡度、岩层性质，区内植被覆盖程度、植物类别及分布 状况。堆积区堆积物的分布范围，性质、堆积面积，堆积扇坡降、土地覆盖。（4）地面塌陷。解译内容包括了地面塌陷的位置、形状、范围以及塌陷对地面设施的破坏程度和造成的成灾范围。

四、解译方法

孕灾地质背景的解译，若前期基础地质工作程度较高，应充分利用已有的资料，对孕灾地质背景进行 必要的补充、修正；如果基础地质工作程度较低、无相关孕灾背景资料，则应开展较为详细的孕灾地质 背景解译。

1、滑坡遥感解译特征。滑坡呈簸箕形、舌形、梨形等平面形态及不规则等坡面形态，规模较大的可见到滑坡壁、滑坡台阶、 滑坡鼓丘、封闭洼地、滑坡舌、滑坡裂缝等微地貌形态；常表现为连续的地貌形态突然被破坏，由陡坡和缓坡两种地貌单元组成，坡体下方由于土体挤压，有时可见到高低不平的地貌，緩坡部分深冲沟发育，地形破碎；滑坡多在峡谷中的缓坡、分水岭的阴坡、侵蚀基准面急剧变化的主沟与支沟交会处及其沟头等处发育。

2、崩塌遥感解译特征。崩塌堆积体的影像特征如下：发育在悬崖、陡壁或呈参差不齐的岩块处；高分辨率影像山可见悬崖、陡壁下有巨大岩块者则为堆积体，有时可见巨石形成的阴影，呈粒状；有时落石滚落在距坡脚较远处；崩塌体堆积在谷底或斜坡平缓地段，表面坎坷不平，影像具粗糙感； 崩塌体上部外围有时可见到张节理形成的裂缝影像。

3、泥石流遥感解译特征。泥石流影像特征如下：标准型泥石流沟可清楚地看到物源区、流通区和堆积区三个区；物源区山坡陡峻，岩石风化严重，松散固体物质丰富，常有滑坡、崩塌发育；流通区一般为泥石流沟的沟床，呈直线或曲线条带状，纵坡较物源区地段缓，但较堆积区地段陡；堆积区位于沟谷出口处，纵坡平缓，成扇状，呈浅色色调，扇面上可见固定沟槽或漫流状沟槽， 还可见到导流堤等人工建筑物。泥石流堆积扇与一般河流冲洪积扇的主要区别是，前者有较大的堆积扇纵坡，一般为 5°～ 9°，部分达 9°～12°，后者一般在 1°～4°间。

4、地面塌陷遥感解译特征。地面塌陷分为岩溶塌陷和采空塌陷。岩溶塌陷影像特征如下：岩溶地区特有的地貌，常与溶蚀洼地、坡立谷、盲谷、孤峰等伴生，在高分辨率影像上极易辨 认；岩溶塌陷常表现为地表漏斗，往往成群出现，呈串珠展布。在影像上呈圆形、椭圆形或不规则 圆形的洼地，上大下小，底部呈深色色调，但常被第四系沉积物充填而呈浅色色调；岩溶塌陷附近长满了灌丛、灌草，中间凹陷处往往生长蓼科植物，与周围耕地特征差异明显。采空塌陷影像特征如下：规模较大的采空 塌陷表现为宽 1～2 m，长数十米～上百米的不规则封闭、半封闭的环形带或条带，其边缘常 伴生地裂缝，裂缝两侧地表出现一定高差。

5、地裂缝遥感解译特征。地裂缝影像特征如下：由于地裂缝处的地表和浅层土壤结构发生了变化，遥感影像上常形成色调和纹理上的光谱差 异；平原区地裂缝一般规模较大，呈线状影像特征，有时穿过农田形成一定落差的断陷陡坎；山区规模较大的地裂缝呈条带状，裂缝内常有植被，规模较小的地裂缝，多呈折线状断续分布。

五、结束语

随着地质灾害调查的持续深入，传统的地质调查方法有一定的局限性，需要通过遥感解译等其他手段进行补充，能够使地质灾害调查数据更全面、更准确。

参考文献：

[1]辽宁省第二水文地质工程地质大队，辽宁省清原县地质灾害详细调查报告，2017.

（作者单位：辽宁水文地质工程地质勘察院）