遥感技术在滑坡灾害监测预警中的应用及前景

《遥感技术在滑坡灾害监测预警中的应用及前景》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、遥感技术在滑坡灾害监测预警中的应用及前景张卫东，周平根，徐素宁，侯圣山(中国地质环境监测院，北京100081)摘要：滑坡灾害监测预警是滑坡灾害防灾减灾中的重要环节，和国际上推行的地质灾害的早期预警体系也是相对应的。滑坡灾害监测预警包括区域滑坡灾害监测预警和单体滑坡的监测预警。其中区域滑坡空间预警、区域滑坡气象预报、区域滑坡的灾情分析和动态监测构成区域滑坡灾害监测预警的主要内容。滑坡体识别、滑坡体变形监测、单体滑坡灾害预测预报和成灾性动态监测则构成单体滑坡灾害监测预警的主要内容。基于遥感自身的技术特点及计算机

2、、电子、自动化等相关高新技术的高速发展，遥感技术可以贯穿于地质灾害监测预警的全过程。遥感技术在地质灾害监测预警中具有广阔的应用前景。关键词：滑坡遥感监测预警应用前景1引言遥感技术由于具有宏观性强、时效性好、信息量丰富和非接触等特点，无论在区域滑坡灾害监测预警和单体滑坡灾害监测预警中都将发挥重要的作用。不同运行高度的资源卫星、气象卫星、海洋卫星、雷达卫星与航空飞行器等遥感平台的多层次性；像元大小从分米级到千米级，探测范围从紫外、可见光、红外到微波；覆盖周期从一天到数十天的空间、光谱与时间的多分辨率特性；数据处

3、理技术从辐射校正、几何纠正、影像增强、特征信息提取、自动识别分类、自动成图、数据压缩、数据库与信息系统、网络技术(Intemet)等的先进性以及应用模型的广泛性，为地质灾害遥感调查提供了丰富的数据源和信息获取途径。2遥感技术在区域滑坡灾害监测预警中应用遥感技术应用于地质灾害调查，可追溯到20世纪70年代末期。国际上开展得较好的有日本、美国和欧共体国家等。日本利用遥感图像编制了全国1／5万地质灾害分布图；欧共体各国在大量滑坡、泥石流遥感调查基础上，对遥感技术方法进行了系统总结，指出了识别不同规模、不同特点的滑

4、坡和泥石流所需的遥感图像的空间分辨率要求。我国有关单位先后在雅砻江二滩电站、红水河龙滩电站、长江三峡工程、黄河龙羊峡电站、金沙江下游溪落渡、白鹤滩及乌东清电站库区开展了大规模的区域性滑坡、泥石流遥感·316·调查和识别；从20世纪80年代中期起，又分别在宝成、宝天、成昆铁路等沿线进行了大规模的航空摄影，为调查地质灾害分布及其危害提供了遥感信息源。90年代起，在主干公路及铁路选线，如京九铁路沿线等也使用了遥感技术进行了地质灾害调查。(1)区域滑坡空间预警地质灾害的发生主要受制于地层岩性、构造展布、植被覆盖、地

5、形地貌以及大气降水强度等要素。一般情况下，岩性脆弱、构造发育、植被稀疏、地形陡峻的地段，在强降水过程中容易发生地质灾害。因此可以通过监测和预报天气状况来有效地进行地质灾害预警，查明不同地质地貌背景下地质灾害的隐患区段(王瑞雪，1997)。研究表明，地质灾害的孕灾背景主要有如下8种因子：1)时日降水量；2)多年平均降水量；3)地面坡度；4)松散堆积物的厚度及分布；5)构造发育程度(控制岩石破碎程度和稳定性)；6)植被发育状况；7)岩土体结构(反映岩土体抗侵蚀、破碎的能力)；8)人类工程活动程度。由于气象卫星可

6、以实时监测降雨强度与降水量，陆地资源卫星不仅具有全面系统的调查地表地物的能力，而且其红外及微波波段还具有分析地下浅部某些地物特征的作用。因此，在上述8种因子的孕灾背景中，第1种与第2种因子可通过气象卫星与地面水文观测站予以调查统计，其他因子可通过陆地资源卫星并结合适当的实地踏勘资料得以查明。利用遥感技术有效地调查研究区域性地质灾害孕灾背景是地质灾害调查中最基础而又最重要的工作内容。遥感数据作为地球表面或者近地表地物电磁反射和辐射信息的记录，能直接或间接地反映地物的属性特征。各个电磁波段对不同特征的响应有所不

7、同，因此我们能够通过遥感影像提取地表各种特征信息。遥感技术有宏观性强、时效性好、信息量丰富等特点。图1描述了遥感地质灾害敏感性评价与区划的工作过程。从适当精度的遥感数据源可以解译提取出不同比例尺的地质灾害基础因子信息，如地层岩性、构造展布、地形地貌、土地利用、植被覆盖、坡体含水率等，叠加上调查数据、基础数据等信息，可以在GIS平台上利用各种模型方法进行地质灾害的敏感性评价与区划(Odajimaetal，2000)。图l滑坡灾害敏感性评价流程图(2)区域滑坡气象预报暴雨是诱发地质灾害的催化剂。暴雨的冲刷、淋漓

8、和渗透，一方面降低了岩土体的抗剪强度，特别是降低地质体结构面的抗滑强度，使其发展成为滑动面和崩塌界面；另一方面增加了岩土体的自重、并增大了地下水的动压力和静压力，进一步降低了斜坡的稳定性，进而诱发滑坡。另外，崩塌体和滑坡体在高强度水流作用下形成泥石流。由此可以看出，地质灾·317·害多发生于暴雨天气，常具有突发性特点。一般地，暴雨多呈面型分布，因此，由暴雨引发的地质灾害也相应地大多表现为区域性，且多形成地质灾害链