对遥感测绘技术在地质灾害治理方面的应用分析
2020-11-28孙爱荣
孙爱荣
(安徽省核工业勘查技术总院,安徽 芜湖 241000)
我国国土面积广阔、地质构造相对复杂,因此很多地方经常发生地质灾害,而且全国各地的地质灾害类型都不尽相同。虽然我国地质灾害管理人员已经对这类问题非常重视,而且采取了各种预防地质灾害的措施,但是仍然阻止不了地质灾害发生。遥感测绘技术对预防和治理地质灾害具有积极作用,所以本文从实际案例的角度分析遥感测绘技术如何应用在地质灾害的预防和治理中。
1 地质灾害的特点
地质灾害对人类生活的影响极大,而且地质灾害类型有很多,无论是山洪还是海啸都会威胁到人类的生活安全,甚至还会对人类家园造成永久性的破坏。地质灾害过后当地的生态环境会受到不同程度的破坏,不同类型的地质灾害对生态环境的破坏也不尽相同。
一般来说,地质灾害可以按照季节进行划分,夏天强降雨造成的洪灾、冬天强降雪造成的雪灾以及降雨量小导致的旱灾都属于季节性地质灾害,所以地质灾害具有季节性。很多大型的地质灾害都与季节有关,而某些地区特色的地质情况和环境结合季节特殊性导致了地质灾害的发生,所以地质灾害往往具有突发性的特点。很多地质灾害虽然可以在一定范围内进行预测,但是具体发生在哪天很难预测,像大面积地区强降雨导致江水、河水水位暴涨导致的洪灾还可以在一定时间范围内进行预测。而像强降雨与山体作用导致的水泥流或者山体滑坡往往无法预测,这类地质灾害就是突发性的,突发性地质灾害的代表是地震。所以地质灾害除了破坏性、季节性之外,还具有可预测性和突发性的特点。
地质灾害在夏季发生的几率最大,发生在夏季的地质灾害也最多,夏季地质灾害往往与降雨量有关,无论是降雨量大还是小都容易引发地质灾害。但是从全国范围来看北方夏季发生的地质灾害要往往小于南方,南方水域范围较广,一旦降雨量过大往往发生地质灾害的地区比较多。而北方降雨量比较少、发生强降雨持续时间也比较短,北方由于强降雨引发地质灾害的几率比较低,所以地质灾害又具有地域性的特点。而且地质灾害还具有渐变性的特点,有些地质灾害并不是一朝一夕就能发生的,其必然是经过漫长时间的演变导致必然发生的地质灾害,这类地质灾害的代表就是水土流失,水土流失是很难避免的,即使防护措施做得再好也只能延缓水土流水的速度,而水土流失导致的河床改道引发的地质灾害是具有渐变性的。
2 地质灾害监测的必要性
地质灾害的特点呈多样化,其中可预测性、渐变性、地域性、季节性等特点让这类地质灾害变得可检测。而这些地质灾害发生的前兆一旦被监测到,就可以针对这些地质灾害做好预防措施,从而起到保护当地居民的作用。如果不对地质灾害进行监测,等到地质灾害突然发生后造成毁灭性的破坏,当地的居民生命难以得到保障,甚至会失去赖以生存的家园。所以地质灾害监测是非常必要的,国家地质灾害管理部门必须利用好一切监测技术手段,在地质灾害多发的季节和地域对常见的地质灾害进行预防,降低地质灾害对生活和生态环境的破坏。除此之外,地质灾害监测在发生地质灾害之后依然很重要,地质灾害监测技术还可以对被破坏的地区进行技术检查,然后根据监测报告确定危险性高的地点,有利于地质灾害的治理[1]。
3 遥感测绘技术在地质灾害治理方面的应用
3.1 遥感测绘技术在地质灾害监测中的应用
2017年朝阳地区某矿山利用遥感测绘技术对其生态环境进行开发,工作人员利用卫星对地球和底层大气进行光学和电子观测,不接触地物目标,用遥感器获取地物目标的电磁波信息,最后经过处理和分析即可得到该矿山生态环境的信息。该矿山使用的数据源为资源卫星、风云卫星、海洋卫星、Landsat、Spot、Ikonos、Quickbird、NOAA、MODIS等其它光学遥感卫星数据。辅助数据为1:25万、1:100万、1:400万全国数字线划地图、数字高程模型以及重点区域数字正射影像图等基础地理数据和各种生物生态、理化监测指标、地物波谱数据等地面数据。高分卫星数据处理包括波段组合、几何精校正、图像镶嵌与图像裁切等处理过程,利用遥感波段组合功能,把高分卫星数据波段组合到一起获得良好的显示效果。原始高分卫星数据有几何畸变,需要利用地面控制点对高分卫星数据进行几何精校正,主要包括方法确定、控制点输入、像素重采样和精度评价,对于面积较大的矿区而言,需要多景影像才能覆盖,需要进行影像镶嵌,镶嵌后的影像需要用矿区边界裁切出来,得到每个矿区的遥感影像,矢量边界处理主要指投影转换,当矢量边界与矿区遥感影像不一致时,需要将矢量边界的投影转换成纠正好的影像投影[2]。
矿山开发生态环境影响分类指标如表1所示。
表1 矿山开发生态环境影响分类指标表
根据矿山开发生态环节影响分类指标可以得到影响遥感监测的指标如表2所示。
表2 矿山开发生态环境影响遥感监测与评价指标
3.2 遥感测绘技术在地质灾害治理中的应用
遥感测绘技术在地质灾害治理中同样能够起到重要作用,其中遥感测绘技术对山体滑坡类型地质灾害的治理非常有效。传统的地质灾害治理方式需要人工测量各个坐标的破坏情况,然后根据山体滑坡的检测程度判断哪些地区存在二次滑坡的可能,最后再对被破坏的地面进行修复,这样地质灾害治理方式不只需要耗费大量的人力资源,而且还会浪费大量的时间,不能第一时间对受灾群众进行抢救,同样不能保护救援人员的生命安全。而遥感测绘技术则完全不同,该技术直接通过遥感卫星对滑坡地区坐标的情况进行监测,相比传统的人工监测方式来说这种数字监测形式更加高效准确,而且可以减少大量的监测时间,为救援人员开展工作提供了坚实的保障。遥感监测卫星直接对发生地质灾害的地区进行监测,然后将受灾画面等信息转换数字信息传递给地面工作人员,地面工作人员根据遥感监测信息判断地质灾害产生的原因,最后再采取适当的措施对地质灾害进行治理。
2020年6月份之后南方多地强降雨,各地区的降雨量甚至突破了历史记录,导致多地发生地质灾害。6月24日芜湖市繁昌县S216省道紫山岭段公路西侧边坡发生山体滑坡,当地地环院第一时间抵达地质灾害现场,利用遥感测绘技术中的Global Mapper,MapGis及Photoshop等软件探明滑坡现状特征和灾害发生原因,并根据遥感测绘报告给出紧急处理方案。Global Mapper软件可以通过坐标参数的设置导入地形图先得到地质灾害发生地点的遥感影像图片,然后再根据相关标准解译成信息表格同时更正解译结果,最后可以根据全区域遥感影像图片导入MapGis软件生成地质灾害遥感图件。6月29日该县经开区脊岭坡段道路再次发生东北侧发生滑坡,本次地质灾害现场位于省道附近,附近来往的车辆较多,为了防止地质灾害威胁到过路车辆和行人的安全,工作人员立即再次使用遥感测绘技术对该段地区的滑坡现状和灾害原因进行排查,并对该段滑坡体进行稳定性分析,最终提出了合适的地质灾害处理方式。遥感测绘技术可以帮助地方处理地质灾害,当地政府需要联合当地遥感测绘研究院一同对突发地质灾害进行处理,并及时修复地质灾害地区,同时对当地受灾群众进行抢救[3]。
4 结论
综上所述,地质灾害的破坏性比较大,大型的地质灾害甚至会威胁到大范围内人民群众的生命安全。所以在实际生活中地质灾害治理人员应该熟练利用遥感测绘技术对地质灾害进行监测,及时预防地质灾害的发生。同时还应该在地质灾害发生之后应用遥感测绘技术对危险区域进行排查,防止地质灾害不断蔓延。