遥感技术在泥石流研究中的应用进展.pdf

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1、◇科技论坛◇科技墨向导2014年09期遥感技术在泥石流研究中的应用进展李钊(同济大学中国上海200092)【摘要】我国泥石流灾害每年造成大量的人员和财产损失，遥感技术在泥石流灾害的防灾减灾方面有其独特的应用。论文详细介绍应用于泥石流遥感技术的新成果，以及遥感技术在空间分析、形态机理研究、灾害风险评估区划的应用进展。【关键词】遥感技术；应用进展O．引言其危险程度。泥石流是一种山区常见地质灾害。具有突然暴发的、破坏性大的2．1空间分析特点我国是泥石流的高发区．每年因泥石流灾害造成的损失约为Hongiiang等[IOl采用多源遥感对泥石流的空间分布特征及其堆积

2、33～36亿元人民币。泥石流传统现场调查研究手段费时、费力、调查区物产出对金沙江下流的影响进行了研究．发现研究区域泥石流分布特域小，已不能满足人们对泥石流预警、监测、研究的需求。遥感技术能点为成群成对分布．具有不完整的堆积扇．受到断层和构造活动的高够快速、长期、方便地获得目标区域大范围遥感影像，故被广泛应用于度控制．江左岸与右岸分布有所不同另外发现金沙江的产砂量主要地质灾害研究当中㈣来自于泥石流活动的补给．并讨论分析了泥石流活动产砂对金沙下流本文对应用于泥石流的遥感技术的新进展进行了总结与分析．介各个水库的潜在危险绍了LIDAR技术、DEM的发展及遥感技

3、术在泥石流研究中的新应用2．2形态与机理研究和新成果，包括空间分析、形态机理研究、灾害风险评估区划等。最后，Crowlev等[11睬用航空和卫星数据对潜在火山泥石流源区域进行从这些研究成果中得到了一些有价值的结论．并提出了一些建议了分析研究．通过遥感光谱分析来识别易发生泥石流的热液蚀变岩1．遥感技术的发展性．并建立数字高程模型来寻找相对较陡的蚀变基岩体积模型研究与以往遥感技术相比．如今遥感技术的一个最大特点是精度大幅发现．泥石流规模与火山排水系统过程中的蚀变岩大小有很大关系，提高。研究区域多为中等体积的蚀变岩．此区域的火山泥石流也大都为中小以卫星为例．以

4、往的遥感卫星灵敏度低．空间分辨率低．图像的应规模泥石流为主用仅为目视解译和判读．遥感调查只能提供宏观的、定性或半定量的Dennis等旧利用高分辨率机载激光片映射来计算19个泥石流的解译成果．不能提供比较精确的地面信息近年来则有多颗高分辨率剖面曲率和表面梯度．来对冲击扇地区泥石流的堆积模式进行研究。光学卫星升空，O1年升空的quickbird卫星分辨率达0．6m，09年升空结果表明表面梯度较小泥石流扇区其堆积区域更大．剖面曲率变化对的woridview卫星分辨率达O．5m．法国O2发射的SPOT5分辨率最高其影响比较细微．而陡峭坡度的泥石流扇区其堆积区域明

5、显减少．其为2．5m．而其去年升空的Pleiades一1分辨率则为50em。剖面变化对其有更为明显的局部影响．其原因可能与其内剪切强度有微波雷达遥感适用于长时间、大范围地表监测，而对泥石流这种关．坡度较缓的冲击扇有更低的内剪切强度因而更易流动．而坡度较突发、地表大变形地质灾害不是很适用，故微波雷达遥感应用与泥石陡的则与之相反流方面的研究较少近年来发展起来的新遥感技术——激光雷达技术2_3泥石流体积测量(LightLIDARDetectionAndRanging)成为了泥石流研究的应用热点。Breiner等【-睬用泥石流反生前的ALS(空载激光扫描)数据和

6、泥石HDAR技术是指应用激光雷达系统进行三维空间测量．得到地面流发生后的TLS(地面激光扫描数据)对泥石流的侵蚀和堆积进行了量物体的三维坐标点云，进而得到DEM、等高线图、正射影像图和三维化研究其主要方法是利用TLS和ALS数据建立泥石流前后的数字地模型的技术LiDAR技术可分为机载LlDAR——ALS(Airbomelaser面模型(DTM)．将两个DTM进行配准比较从而计算出侵蚀量和堆积scanning)和地面LiDARTLS(Terrestriallaserscanning)。Cavalli等量。结果显示其方法能够准确的量化泥石流带来的体积变化。此

7、外，文利用空载LIDAR数据建立了一个高分辨率的DTM(数字地面模型)．献作者还研究发现此方法侵蚀量的测量效果要好于堆积量的测量．这并以此来计算冲击扇的地表形态特征——阴影地形图．面曲率和地形是由于侵蚀沟相对较深且不易受到泥石流发生前植被覆盖的影响。粗糙度Conway等利用HDAR和GPS数据绘制了冰岛某区域以往2．4风险评估与灾害区划泥石流的等厚图．发现泥石流会在一个较大的角度就开始堆积LopezB1ahut等㈣利用区域敏感性制图、航空遥感图像、DEM、土地利用saez等利用Lidar技术生成的数字高程模型DEM来识别泥石流经常资料、地形地貌数据等对意

8、大利某中等规模的研究区域的泥石流灾害发生的废弃河道的位置．以及废弃河道附近冲击扇