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遙感技術在地質災害調查中的應用及前景

文檔作者：盧軼文檔來源：吉林省煤炭地質調查總院		點擊數：	更新時間： 2025年05月01日
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2011年第lo期(總第73期)
婦淥與予釷
ENERGY AND ENERGY c0NSERVATION 2011年lO月
捧術研鬢謄篷
遙感技術在地質災害調查中的應用及前景
盧軼
(吉林省煤炭地質調查總院，吉林長春130033)
摘要：敘述了地質災害遙感調查正由示范性實驗階段步入全面推廣的實用性階段。指出，地質災害的日益嚴重和對突
發性地質災害搶災救災工作的時效性要求，認為應用遙感技術開展地質災害調查是極其叢要的，是當代高新技術發展的必
然趨勢。
關鍵詞：地質災害；遙感技術；應用；技術發展
中圖分類號：P；694 文獻標識碼：A 文章編號：2095-0802一(201 1)10一0080-03
Application and Prospect of Remote Sensing Techniques in Geological Hazard Survey
LU Yj
(Jilin Coal Geological Survey Institute，Changchun 1 30033，Jilin。China)
Abstract：Remote sensing survey of geological disasters has stepped from the experimental demonstration stage to the overall
generalized usefulness stage．The more and more seriously geological disasters and the timeliness of provide disaster relief re—
quired that，the application of remote sensing technology in the investigation of geological disasters is extremely necessary；it is
the inevitable trend of modern h Jigh—tech development．
Key words：geological hazards；remote sensing；applications；technology
0引言
遙感技術特點及其它相關高新技術的高速發展，已使
地質災害遙感調查成為可能。遙感技術可以貫穿于地質災
害調查、監測、預警、評估的全過程。應用遙感技術開展地質
災害調查具有廣闊的前景。全面推廣地質災害遙感調查，有
待于遙感工作者和地質災害工作者的共同努力。
1地質災害遙感調查的歷史回顧
近20年來，隨著航空航天對地觀測技術、計算機
技術和電磁波信息傳輸技術等的深入研究，遙感技術
得到了迅猛的發展，在實用化方向上邁出了重要的一
步，并被廣泛應用于各種國土資源調查與環境評價及
災害監測中。
遙感技術應用于地質災害調查，可追溯到20世紀
70年代末期。在國外，開展得較好的有日本、美國、歐共
體等。日本利用遙感圖像編制了全國1／50 000地質災
害分布圖；歐共體各國在大量滑坡、泥石流遙感調查基
礎上，對遙感技術方法進行了系統總結，指出了“識別
不同規模、不同亮度或對比度的滑坡和泥石流所需的
收稿日期：201 1-08—27
作者簡介：盧軼，1960年生，女，吉林長春人，1984年畢業于山
東礦業學院煤田地質及勘探專業，高級工程師。
·80·
遙感圖像的空間分辨率，遙感技術結合地面調查的分
類方法，可以用GPS測量及雷達數據，監測滑坡活動可
能達到的程度”。
中國利用遙感技術開展地質災害調查起步較晚，但進
展較快。中國地質災害遙感調查是在為山區大型工程建設
或為大江大河洪澇災害防治服務中逐漸發展起來的。
近20年的實踐，摸索了一套較為合理有效的滑
坡、泥石流等地質災害遙感調查方法，即利用遙感信息
源，以目視解譯為主，計算機圖像處理為輔，將重點區
遙感解譯成果與現場驗證相結合，并利用其它非遙感
資料，綜合分析，多方驗證。
綜上所述，地質災害遙感調查已基本完成了示范性
實驗階段，正走向全面推廣的實用性階段，在山區大型工
程建設及江河湖庫的防災減災t作中尤其具有廣闊的應
用前景。遙感技術應用地質災害調查，已取得了許多成功
的經驗。但是在地質災害監測方面，成功的實例不多。充
分利用航天遙感、差分干涉雷達和全球定位系統技術及
其集成技術進行地質災害監測，是未來遙感對地觀測技
術體系在地質災害監測應用中的必然發展趨勢。
2地質災害遙感調查的必要性
2．1 地質災害的日益嚴重要求采用當代高新技術開展
調查工作
人口、資源、環境與災害是當今社會人類面臨的主
萬方數據
2011年第10期盧軼：遙感技術在地質災害調查中的應用及前景2011年lO月
要問題。人口的不斷增長，導致了對資源需求的不斷增
加；人類活動空間和規模的迅速增大及對資源的過量
開采，導致了一系列環境問題，引起了一系列自然災
害。
在各種自然災害中，地質災害占有重要的比重。據
不完全統計，全球發展中國家每年由地質災害造成的
經濟損失，達到了國民生產總值的5％以上。在中國災
害及其所導致的環境問題中，據估計由地質災害造成
的損失約占整個災害損失的35％。其中崩塌、滑坡、泥
土流及人類工程活動誘發的淺表生地質災害所造成的
損失約占55％。這些災害的一次性規模雖小于地震、洪
澇災害等，但其發生頻度和涉及范圍則遠遠高于和廣
于這兩種災害，一年的總損失約200×108元，而由于災
害對社會所帶來的影響所產生的間接損失則更是無法
估量。
吉林省是中國地質災害較嚴重的省區。據統計，吉
林省自1949年以來，滑坡、泥石流、崩塌三類地質災害
造成的直接經濟損失達數十億元。可見，地質災害已經
嚴重地威脅著人民的生命財產安全，阻礙了社會經濟
可持續發展。利用當代高新技術加大對地質災害調查、
監測和防治，已成為刻不容緩的任務。
2．2地質災害的突發性與救災的迫切性要求利用遙感
技術進行調查
暴雨是誘發地質災害的催化劑。暴雨的沖刷、淋漓
和滲透，一方面降低了巖土體的抗剪強度，特別是降低
地質體結構面的抗滑強度，使其發展成為滑動面和崩
塌界面；另一方面增加了巖土體的自重、并增大了地下
水的動壓力和靜壓力，進一步降低了斜坡的穩定性，進
而誘發滑坡。另外，崩塌體和滑坡體在高強度水流作用
下形成泥石流。由此可以看出，地質災害多發生于暴雨
天氣，常具有突發性特點。
若用傳統的調查方法，不僅因為大面積調查難以
做到實時性，也難以保證真實性和準確性。但是，衛星
遙感中的“星載雷達技術”具有穿透云雨特點，不受天
氣條件影響。利用星載雷達可以實時而準確的開展突
發性地質災害調查。
遙感對地觀測技術是當代高新技術的重要組成部
分，是20世紀末幾年開始執行的“對地觀測系統
(EOS)”計劃的主體。它具有時效性好、宏觀性強、信息
量豐富等特點。利用全球衛星定位系統(GPS)可以準確
地監測地質災害體的形變與蠕動情況，從衛星遙感圖像
上可實時或準實時地反映災時的具體情況，監測重點災
害點的發展演化趨勢，增強地質災害發生的預見性。
3地質災害遙感調查的可行性
3．1地質災害遙感調查技術經驗的積累
國內外地質災害遙感調查技術方法主要是在上世
紀最后20年發展起來的，現已基本形成了規范化的技
術流程，在地質災害遙感判讀、分類及制作相應的圖像
方面都取得了較成熟的經驗。
近年來完成的“吉林省地質災害遙感綜合調查”項
目，對全省地質災害進行了系統的遙感解譯，并進行了
滑坡、泥石流、崩塌等地質災害分區與定量的災情等級
評價，從宏觀上進行了致災成因分析和發展趨勢預測。
20年的實踐與摸索，已掌握了各類地質災害的遙
感影像特征，并具備了較成熟的目視解譯地質災害的
方法技術，使應用遙感技術開展地質災害調查工作成
為可能。
3．2遙感技術特點為有效地進行地質災害調查提供了
可能
地質災害的發生主要受制于地層巖性、構造展布、
植被覆蓋、地形地貌以及大氣降水強度等要素。一般情
況下，巖性脆弱、構造發育、植被稀疏、地形陡峻的地
段，在強降水過程中容易發生地質災害。遙感技術有宏
觀性強、時效性好、信息量豐富等特點，不僅能有效地
監測預報天氣狀況進行地質災害預警，研究查明不同
地質地貌背景下地質災害隱患區段，同時對突發性地
質災害也能進行實時或準實時的災情調查、動態監測
和損失評估。因此，遙感技術在地質災害調查中必將發
揮重要的作用。
3．3現代高新技術的發展是地質災害遙感調查的強有
力技術支持
空間技術、信息技術和計算機技術是20世紀發展
最迅速的科學技術。就空間技術而言，光機掃描遙感儀
器的實驗成功(代替了攝像管技術)，是空間光學一傳
感器技術發展的轉折，它解決了從空間獲取可見光和
紅外兩個重要電磁波段數據的關鍵技術性問題，也為
遙感技術提供了更寬波段范圍內的服務。
中國1999年成功發射的CBER卜l地球資源衛
星的空間分辨率高達19．5 m。特別是目前國內外競相
研究的小衛星群發射，將成為地質災害調查中的主要
信息源之一。而且，發射小衛星具有費用低，周期短等
優點。
GPS技術大大改進了滑坡、泥石流等地質災害調
查中的定位工作。中國的基礎地理框架工作取得了長
足進步，“1／1 000 000比例尺的全國數字地圖已進入
Intemet，1／250 000全國數字地圖也已完成，部份重點
地區的1／50 000基礎1／10 000的數字地圖制作工作
也初具規模”。這些基礎數據對實現地質災害遙感調查
新技術提供了有力的支撐。
此外，高速發展的計算機技術使運算速度迅速提
高，硬盤及內存容量都大大增加。計算機技術的飛速發
展使地質災害遙感調查中的海量數據存儲與運算成為
可能。
·81·
萬方數據
2011年第10期鈺源與予釷2011年10月
4地質災害遙感調查內容分析
4．1孕災背景調查與研究
研究表明，地質災害的孕災背景主要有如下8種
因子：a)時日降水量；b)多年平均降水量；c)地面坡
度；d)松散堆積物的厚度及分布；e)構造發育程度
(控制巖石破碎程度和穩定性)；f)植被發育狀況；g)
巖土體結構(反映巖土體抗侵蝕、破碎的能力)；h)人
類工程活動程度。
由于氣象衛星可以實時監測降雨強度與降水量，
陸地資源衛星不僅具有全面系統的調查地表地物的能
力，其紅外波段及微波波段還具有調查分析地下淺部
地物特征的作用。因此，在上述8種因子的孕災背景
中，a)與b)種因子可通過氣象衛星與地面水文觀測站
予以調查統計，其它因子可通過陸地資源衛星并結合
適當的實地踏勘資料得以查明。利用遙感技術有效地
調查研究地質災害孕災背景是地質災害調查中最基礎
而又最重要的工作內容。
4．2地質災害現狀調查與區劃
地質災害作為一種特殊的不良地質現象，無論是
滑坡、崩塌、泥石流等災害個體，還是由它們組合形成
的災害群體，在遙感圖像上呈現的形態、色調、影紋結
構等均與周圍背景存在一定的區別。因此，對崩、滑、泥
等地質災害的規模、形態特征及孕育特征，均能從遙感
影像上直接判讀圈定。由此，通過地質災害遙感解譯，
可以對目標區域內已經發生的地質災害點和地質災害
隱患點進行系統全面的調查，查明其分布、規模、形成
原因、發育特點、發展趨勢以及危害性和影響因素。在
此基礎上進行地質災害區劃，劃分地質災害易發區域，
評價易發程度，為防治地質災害隱患，建立地質災害監
測網絡提供基礎資料。
4．3地質災害動態監測與預警
地質災害的發生是緩慢蠕動的地質體(如滑坡體
等)從量變到質變的過程。一般情況下，地質災害體的
o●o●·爭·o●o●o··o，··：}●·》●o●o●·C，●o●·='●·》●·◇●o●o●。爭●
(上接15頁)
革的浪潮中，供電企業逐步向服務社會型企業的變革，
建立完善的績效管理體系，樹立正確的企業績效觀念
與企業遠景規劃勢在必行。
參考文獻：
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產業與科技論壇，2009(3)：244-245．
[2]許玉林．績效考核與績效管理[M]．北京：電子工業出版社，
·82·
蠕動速率是很小而且穩定的，當突然增大時預示著災
害的即將到來。“由于全球衛星定位系統(GPS)的差分
精度達毫米級，可以滿足對蠕動災體監測的精度要
求”。因此，利用衛星定位系統可以全過程地進行地質
災害動態監測，在此基礎上有效地進行地質災害的預
測、預報甚至臨報和警報。
4．4災情實時(準實時)調查與損失評估
地質災害的破壞包括人員與牲畜傷亡，村莊、工
礦、交通干線、橋梁、水工建筑等財產損失以及土地、森
林、水域等自然資源的毀壞。利用遙感技術進行地質災
害調查，除人員與牲畜傷亡難以統計外，對工程設施和
自然資源的毀壞情況均可進行實時或準實時的調查與
評估，為搶災救災工作提供準確依據。
5地質災害遙感調查中尚存在的主要問題
a)遙感技術尚未得到廣泛的應用。在地質災害調
查隊伍中，目前人們對遙感技術比較陌生，使得遙感技
術在地質災害調查中難以發揮應有的作用；
b)地質災害遙感調查工作需要多時相的實時或
準實時的遙感信息源，而這種信息源價格昂貴。受資金
限制，地質災害的遙感調查工作難以得到普及，目前只
能局限于重點地區與重點工程的地質災害調查；
c)目前常用的遙感信息源空間分辨率較小，難以
滿足地質災害點的詳細調查工作，這使得遙感技術僅
在宏觀調查中應用廣泛，而在微觀上應用較少。
6結語
遙感技術是一門新興的高新技術手段，利用遙感
技術開展地質災害調查不僅是必要的，而且是可行的。
遙感技術可以貫穿于地質災害調查、監測、預警、評估
的全過程，而且必將成為地質災害及其孕災環境宏觀
調查以及災體動態監測和災情損失評估中不可缺少的
手段之一。
I責任編輯：耿建華)
姍．
[3]羅杰·法米薩諾．戰略管理[M]．鄭明。朱美琴譯．j匕京：機械
工業出版社。2005．
[4]余順坤，昊軼群．供電企業績效力動態多指標評價體系研究
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(責任編輯：耿建華)

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