试论基于遥感技术的地质灾害危险性评估方法——以公路工程为例

黄龙

（中建材西南勘测设计有限公司，成都 610000）

1 引言

根据当前我国公路工程的运行情况，因为滑坡、崩塌等地质灾害导致的交通事故时有发生，极大地威胁着人们的出行安全。尤其是在当前我国交通工程规模不断扩大，山区公路建设快速完善的背景下，一旦发生严重的地质灾害，会对人民群众的生命安全、地区经济以及区域生态环境带来重创。由此可见，对公路交通工程地质灾害开展危险性评估工作十分重要，并且应以此为基础做好防灾减灾工作，保障人们的生命财产安全，维护地区生态环境实现可持续发展。

2 关于遥感技术的相关概述

所谓遥感技术，是指一种通过远距离感知目标反射或自身辐射的红外线、电磁波，对有关目标进行探测与识别的技术。例如，航空摄影便是一种典型的遥感技术。在遥感技术的发展历程中，卫星发射在很大程度上推动了遥感技术的发展。在现代，遥感技术主要包含信息的获取、传输、存储以及处理等，并且将拥有上述功能的系统称为遥感系统，其核心构件为遥感器，遥感器的类型多种多样，分别有成像光谱仪、电视摄像机、合成孔径雷达、照相机以及多光谱扫描仪等[1]。传输设备的主要功能是将遥感信息从卫星等远距离平台传送至地面站，而常见的信息处理设备有数字图像处理机、彩色合成仪等。

3 基于遥感技术的公路工程地质灾害危险性评估

要基于遥感技术对公路工程开展地质灾害危险性评估工作，需要借助高分辨率的卫星立体图像数据库构建精密的数字地面模型，以便对有关工程中的地质灾害因子进行提取，实施量化统计分析工作[2]。通过地质遥感信息对有关地质灾害的分布规律、地质环境特征进行预测，开展危险性评估工作，有关评估机理如图1 所示。

图1 基于遥感技术的公路工程地质灾害危险性评估机理

3.1 项目概述

某省道全长1 258 km，是连接西北地区的大动脉。根据其项目地形情况来看，条件复杂，地质情况较差，途经区域发生泥石流、山体滑坡、堰塞湖等概率较大，对公路工程运行埋下了安全隐患。要对其开展地质灾害危险性评估工作，需要结合实况构建地质灾害危险性评估模型[3]。在此过程中，首先，借助遥感技术对该公路工程项目的地形地貌、区域地质条件、不良地质现象等信息进行采集。其中，通过遥感解译能够对该公路工程的地质构造、景观类型以及地质岩性等灾害因子进行提取，随后再通过规则格网DEM 对其他地形特征进行提取。

3.2 构建公路工程地质灾害危险性评估模型

在公路工程运行过程中，地质灾害危险性程度会根据外界环境以及地质因素的变化而变化，是一种随机变量。在评估其危险性因子的同时，需要对工程区域内的灾害孕育条件以及潜在能力等进行全面分析。由于公路工程部分灾害评估因子难以进行量化，因此，需要对其定性表达，在此过程中可以采取多元统计法，结合项目实况构建回归预测模型，以此为基础对公路工程的灾害危险性进行表达，有关回归预测方程为：

式中，Pi为第i 个单元发生地质灾害的回归预测值；am为回归系数，m=1，2，3，…；xm为第i 个单元中的第m 个变量取值，0或1，m=1，2，3，…。

假设，在该公路工程中存在有n 个评估单元，那么变量数为m，此时，

当Pi取值为0 或者1 时，该单元已知的地质灾害取值为1，否则取值为0。将其x 与P 带入Pi=a1x1+a2x2+…+amxm中，通过小二乘原理求出回归系数，并且要用显著量F 对上述回归方程开展显著性检验：

式中，Sa为回归平方和；Se为剩余平方和；n 为样本数量；m 为自变量数量。

利用上述回归方程对公路工程崩塌、泥石流以及滑坡等地质灾害进行评估，探究其地质危险性。

3.3 公路工程地质灾害危险性定级

在对公路工程地质灾害完成危险性评估工作后，需要对其开展定级工作，以便能够根据其级别完善应急处置方案，在此过程中，要始终遵循我国自然资源部出台的《县（市）地质灾害调查与区划基本要求》文件内容，并且还需要对地质灾害导致的损失进行预测分析，有关分级细则见表1。

表1 地质灾害分级评价表

根据上述地质灾害分级评价表可以将公路工程地质灾害分为极度危险、高度危险、较稳定区与稳定区4 个等级。相关人员需要以立体卫星图像数据库为基础，利用测量评估法等地质遥感解译方法，对项目地质构造、地形地貌、滑坡以及其他不良地质现象信息进行采集，分析其灾害分布规律以及区域地质环境，以便能够确定其灾害等级，及时采取针对性的预防对策。针对该工程项目，存在以下几点规律：（1）本公路工程中涉及崩塌、滑坡等地质灾害的区域，主要在项目坡底高程为1 800～2 000 m 地带，高程大于2 500 m 以上的地带，发生此类地质灾害的概率极小。（2）在本项目所选区域中，存在部分松散堆积物覆盖底层，而滑坡、崩塌等地质灾害主要发生在泥盆系底层覆盖区域，因此，此类型区域的地质灾害频率也不高。（3）在公路工程的生态景观区域，因为植被覆盖、茂密生长等关系，有关崩塌、滑坡地质灾害等发生概率极小。（4）由坡度、坡向、坡长因子所导致的地质灾害，在本项目当中主要表现在坡度为35°～52°、坡向为165°～195°、坡长在10～50 m 时，易发生地质灾害。总体来看，本公路工程项目中处于稳定区的项目面积占总面积的65.2%，较稳定区占总面积的14.6%，高危险区占总面积的18.2%，极度危险区域占总面积的2%。

4 防治措施

4.1 加强遥感技术对突发性地质灾害的全面监测

要对公路工程地质灾害进行预防，需要合理借助遥感技术对突发性地质灾害进行全面监测，将遥感技术采集到的数据信息及时上传给相关数据库，对有关地质灾害体的危险性及涉及范围进行分析，一旦在监测过程中发现动态变化，需要及时将其反映给相关监管部门，并采取科学合理的治理对策，提高公路工程地质灾害应急处置效率。

4.2 加强地质灾害的防治宣传工作

针对公路工程地质灾害防治工作而言，除了相关部门的监测工作之外，还需要人民群众的大力支持，促使人们从思想上重视山体、绿植的保护工作，意识到乱采滥挖对环境会造成严重影响，进而出现不可挽回的损失，不利于可持续发展。基于此，有关部门要做好地质灾害防治宣传工作，通过印发防治宣传手册及深入基层定期开展宣传工作等方式，提高人们对地质灾害的警惕性，以便其在日常生活中一旦发现异常能够及时上报并撤离，为保障自身生命财产安全及公路工程运行安全奠定基础。

4.3 结合实况有效开展地质灾害治理工作

由上文可知，在本公路工程中，极度危险区域占总面积的2%，针对这2%的地质灾害易发区，有关工作人员要认识到其地质安全隐患，结合实况有序开展地质灾害治理工作，消除公路工程项目中的地质灾害体，避免因地质灾害造成人们的生命财产损失。处于公路工程陡坡下的居民区要尽快撤离，对于筑路建房等建设活动也要定期开展勘探工作，相关施工一定要远离危岩体，防患于未然方可避免地质灾害。

4.4 合理设置公路工程避险设施

针对公路工程中易发生泥石流、滑坡等灾害的区域要合理设置警示牌，提醒通行车辆及行人在此区域内要快速通过不宜逗留。针对不稳定的边坡区域，要及时设置警示带，禁止任何车辆及行人在此区域逗留休息。最后，相关部门要做好巡检工作，实时掌握危岩体的变化，以便有效避免安全事故发生。

5 结语

综上所述，结合当前我国公路工程运行情况，在公路工程建设规模不断扩大的今天，有关工程涉及的地质环境愈发复杂。在此情况下，相关人员需要对公路工程区域极易发生的地质灾害进行预测评估，确定其危险等级，及时采取科学合理的防治措施，例如，加强遥感技术对突发性地质灾害的全面监测、结合实况有效开展地质灾害治理工作、加强地质灾害的防治宣传工作等，才能将安全事故扼杀在源头，确保公路工程安全稳定运行，保障人们的生命财产安全。