張華平，劉湘媛

（江西省煤田地質(zhì)局測繪大隊(duì)，江西 南昌 330001）

近年來，國內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害事件發(fā)生頻繁，且類型多，包括了：崩塌、滑坡、泥石流、地面沉降、巖土膨脹、水土流失等。為了使地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防控制工作質(zhì)量得到有效提高，則需做好地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急測繪服務(wù)工作，然而由于地質(zhì)災(zāi)害所處區(qū)域環(huán)境條件惡劣，傳統(tǒng)的測繪技術(shù)方法難以保證測繪數(shù)據(jù)成果的完整性、真實(shí)性及可靠性。因此，需重視現(xiàn)代化新型測繪技術(shù)在其中的應(yīng)用。對(duì)于遙感影像技術(shù)來說，作為一種新型探測技術(shù)，可針對(duì)電磁波信息進(jìn)行收集、處理、成像，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)地面各種景物的探測及識(shí)別，從而獲取高分辨率的遙感影像數(shù)據(jù)成果[1，2]。由此可見，為了全面提高地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急測繪服務(wù)工作質(zhì)量角度考慮，本文圍繞“遙感影像技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急測繪服務(wù)中的應(yīng)用”進(jìn)行分析研究價(jià)值意義顯著。

1 遙感影像技術(shù)概述

遙感影像技術(shù)，作為一種探測技術(shù)，主要以電磁波理論為依據(jù)，在利用各種傳感儀器的基礎(chǔ)上，針對(duì)遠(yuǎn)距離目標(biāo)輻射、反射的電磁波信息進(jìn)行收集、處理、成像，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)地面相關(guān)景物的探測及識(shí)別。值得注意的是，遙感影像技術(shù)作用的發(fā)揮，少不了遙感平臺(tái)的支持，遙感平臺(tái)主要設(shè)備包括衛(wèi)星、飛機(jī)、氣球、地面移動(dòng)設(shè)備等，通常由遙感平臺(tái)構(gòu)成的遙感技術(shù)系統(tǒng)需完成三方面的作業(yè)任務(wù)，即：①數(shù)據(jù)的獲取。對(duì)各種傳感器加以應(yīng)用，記錄目標(biāo)地物的電磁波特性。②數(shù)據(jù)的處理。利用光學(xué)儀器、計(jì)算機(jī)設(shè)備等，針對(duì)獲取得到的遙感數(shù)據(jù)，在校正分析處理的基礎(chǔ)上，使遙感原始數(shù)據(jù)存在的誤差得到有效消除，使被探測目標(biāo)地物的原有特征得到有效恢復(fù)，進(jìn)一步使處理后的數(shù)據(jù)得到高效利用。③遙感的應(yīng)用。行業(yè)不同，專業(yè)人員不同，均可根據(jù)自身的目標(biāo)需求，把遙感數(shù)據(jù)應(yīng)用至各業(yè)務(wù)領(lǐng)域當(dāng)中，這個(gè)過程便指的是遙感應(yīng)用的過程。早些年，軍事、科研等領(lǐng)域，遙感系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用廣泛，隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步發(fā)展，遙感應(yīng)用擴(kuò)展到自然資源調(diào)查、地圖測繪、農(nóng)業(yè)監(jiān)測與估產(chǎn)、環(huán)境監(jiān)測管理等領(lǐng)域。由此可見，遙感系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值非常高。

并且利用遙感影像技術(shù)，可查詢多種國產(chǎn)高分辨率遙感影像，包括：其一，高分一號(hào)遙感影像；其二，高分二號(hào)遙感影像；其三，資源三號(hào)遙感影像等[3，4]。此外，遙感影像技術(shù)的應(yīng)用范圍廣，在氣象觀測、地質(zhì)資源考察、地圖測繪以及軍事偵察中均具備顯著的應(yīng)用價(jià)值。以地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急測繪服務(wù)工作為例，合理科學(xué)地應(yīng)用遙感影像技術(shù)，能夠快速完成測繪任務(wù)，及時(shí)排查測評(píng)相關(guān)地質(zhì)災(zāi)害，進(jìn)一步及時(shí)發(fā)起應(yīng)急救援任務(wù)，使地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急測繪服務(wù)工作的效率及質(zhì)量得到全面提升。

2 遙感影像技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)分析

如前所述，對(duì)遙感影像技術(shù)的概念、應(yīng)用現(xiàn)狀領(lǐng)域等等均有了一定程度的了解。而從遙感影像技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)層面分析，具體如下。

2.1 探測范圍覆蓋率廣

在遙感影像技術(shù)應(yīng)用過程中，借助航攝飛機(jī)進(jìn)行飛行攝影，其飛行高度可以達(dá)到大概10km；同時(shí)，在陸地衛(wèi)星軌道高度方面大概為910km。一張陸地微信圖像覆蓋地面范圍達(dá)到大約3萬多平方千米，大概等同于窩火海南島的面積。此外，從我國來看，大概只需要600多張陸地衛(wèi)星圖像，便可以實(shí)現(xiàn)全部覆蓋的目標(biāo)。

2.2 資料信息獲取速度快，受干擾程度低

一方面，遙感影像技術(shù)的應(yīng)用，在獲取相關(guān)資料信息方面速度非?？欤抑芷诒容^短。比如，對(duì)于測繪地圖的實(shí)測，通常幾年或者十幾年進(jìn)行1次測量，測量時(shí)間漫長。而對(duì)于陸地衛(wèi)星4、5，則每間隔16天便可覆蓋地球1次。另一方面，遙感影像技術(shù)的應(yīng)用，受干擾程度低，即不會(huì)受到冰川、沙漠、高山等惡劣環(huán)境條件的干擾影響，從而保證測繪作業(yè)的穩(wěn)定性及可靠性。

2.3 獲取信息數(shù)據(jù)的方法多樣

一方面，在遙感影像技術(shù)應(yīng)用過程中，對(duì)不同的波段、遙感儀器加以利用，能夠獲取所需的相關(guān)信息數(shù)據(jù)。同時(shí)，既可以對(duì)可見光波段探測物體加以應(yīng)用，又可以對(duì)人眼看不見的紫外線、紅外線、微波波段進(jìn)行探測作業(yè)。并且，在對(duì)地表的性質(zhì)進(jìn)行探測的基礎(chǔ)上，還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)物深度的探測。另一方面，微波波段具備全天候作業(yè)的能力，通過遙感影像技術(shù)，獲取非常大的信息量。例如：對(duì)于四波段陸地衛(wèi)星多光譜掃描圖像，其像元點(diǎn)分辨率為79m×57m，每一波段具備像元7600000個(gè)，且一幅標(biāo)準(zhǔn)圖像涉及波段4個(gè)，一共有像元點(diǎn)3200萬個(gè)。

3 地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急測繪服務(wù)工作對(duì)遙感影像技術(shù)的要求分析

地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急測繪服務(wù)工作，與一般的地質(zhì)災(zāi)害測繪工作相比，在時(shí)效性要求方面更高。同時(shí)，在使用遙感影像技術(shù)的基礎(chǔ)上，還需確保此項(xiàng)技術(shù)系統(tǒng)的機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、影像精度高，可對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測等?？偨Y(jié)起來，具體要求如下。

3.1 時(shí)效性及機(jī)動(dòng)性強(qiáng)要求

對(duì)于地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急測繪服務(wù)任務(wù)來說，其不可預(yù)測性、突發(fā)性特點(diǎn)鮮明。接收到相關(guān)任務(wù)以后，相關(guān)工作人員需第一時(shí)間前往測繪現(xiàn)場，在確保遙感影像技術(shù)及其系統(tǒng)具備很強(qiáng)的時(shí)效性的基礎(chǔ)上，才能夠?qū)⒌刭|(zhì)災(zāi)害區(qū)域的實(shí)況及時(shí)有效地反映出來，進(jìn)而相關(guān)指揮員才能夠以災(zāi)害區(qū)域的實(shí)況為依據(jù)，將具體的行動(dòng)計(jì)劃制定出來。此外，基于應(yīng)急測繪服務(wù)工作開展期間，測繪單位有必要以災(zāi)區(qū)實(shí)際情況，將所需裝備及時(shí)運(yùn)送，這就對(duì)相關(guān)裝備的機(jī)動(dòng)性提出了很高的要求。而對(duì)于遙感影像技術(shù)飛行系統(tǒng)來說，在飛行場地要求方面不高，且升空準(zhǔn)備時(shí)間較短，可以快速達(dá)到監(jiān)測區(qū)域，使應(yīng)急測繪機(jī)動(dòng)快速的需求得到有效滿足。

3.2 影像精度高要求

在地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急測繪服務(wù)工作期間，利用遙感影像技術(shù)，需確保獲取的影像精度足夠高，這樣才能夠使測繪服務(wù)工作獲得真實(shí)、可靠、全面的數(shù)據(jù)信息支持，從而作出及時(shí)、有效的應(yīng)急決策，使地質(zhì)災(zāi)害問題得到有效預(yù)防控制[5]。

3.3 動(dòng)態(tài)監(jiān)測目標(biāo)區(qū)域要求

此方面的要求，即在地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急測繪服務(wù)工作開展過程中，所使用的遙感影像設(shè)備，需滿足動(dòng)態(tài)監(jiān)測目標(biāo)區(qū)域的要求，進(jìn)而將實(shí)施動(dòng)態(tài)測繪信息獲取出來，使地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急服務(wù)工作的質(zhì)量水平得到有效提高。

4 遙感影像技術(shù)要點(diǎn)及應(yīng)用要點(diǎn)分析

從遙感影像技術(shù)應(yīng)用價(jià)值體現(xiàn)角度考慮，在明確此項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用要求的基礎(chǔ)上，則需重視技術(shù)要點(diǎn)及具體應(yīng)用要點(diǎn)的把控。總結(jié)起來，遙感影像技術(shù)要點(diǎn)及具體應(yīng)用要點(diǎn)如下。

4.1 技術(shù)要點(diǎn)

將遙感影像技術(shù)投入到地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急測繪服務(wù)工作之前，需把控各項(xiàng)技術(shù)要點(diǎn)，具體包括：

（1）數(shù)字影像匹配及空三加密處理。對(duì)于數(shù)字影像匹配，指處于2幅或若干幅影像之間，對(duì)同名元素進(jìn)行識(shí)別。此環(huán)節(jié)作為數(shù)字影像測量的核心部分，需對(duì)灰度值、分布情況進(jìn)行合理處理，然后將配準(zhǔn)窗口選取出來。而對(duì)于空三加密，則指的是對(duì)空中三角測量進(jìn)行解析，為航空攝影和數(shù)據(jù)生產(chǎn)兩者之間的有效紐帶橋梁，通過采取少量的像片控制點(diǎn)，可將待求點(diǎn)的平面位置、高程等參數(shù)值計(jì)算出來，進(jìn)一步使像方坐標(biāo)至物方坐標(biāo)之間的有效轉(zhuǎn)換得到實(shí)現(xiàn)。在空三加密過程中，需使用到Inpho模塊，經(jīng)光束法區(qū)域網(wǎng)平差，將外方位元素、加密點(diǎn)坐標(biāo)成果影像數(shù)據(jù)獲取出來。

（2）DEM及DOM構(gòu)建。DEM，即指的是“數(shù)字高程模型”，也稱之為“可視化模型”，針對(duì)此模型采取濾波處理以后，能夠兩建筑物等相關(guān)物質(zhì)過濾，進(jìn)一步將數(shù)字高程模型有效構(gòu)建出來。DOM則指的是“數(shù)字正射影像圖”，在制作過程中，需將獲取的航空影像、相機(jī)參數(shù)、像控點(diǎn)成果、定位定姿系統(tǒng)（POS）數(shù)據(jù)，在空三加密處理、DEM生產(chǎn)以及單片DOM生產(chǎn)等操作基礎(chǔ)上，使DOM制作的成果得到有效保證[6，7]。

（3）采集線劃圖。完成空三加密操作之后，需利用立體測圖的方法，將地貌、地物等數(shù)據(jù)獲取出來。首要工作是對(duì)點(diǎn)狀要素進(jìn)行采集，期間需對(duì)相關(guān)要素的位置、采集方向加以明確。然而，基于線狀要素采集過程中，需對(duì)地物的具體位置進(jìn)行采集，進(jìn)一步對(duì)各要素之間的關(guān)系進(jìn)行合理處理。如下圖1所示，基于遙感影像技術(shù)的地質(zhì)災(zāi)害測繪任務(wù)作業(yè)過程中，接收到遙感任務(wù)后，需按照規(guī)范流程做好相關(guān)準(zhǔn)備工作，搜集地形、地質(zhì)、遙感、綜合勘探等資料信息，通過遙感圖像初步解譯，最終完成解譯成果復(fù)核與修正，提交成果，為地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急處理決策的制定及實(shí)施提供有效測繪數(shù)據(jù)信息支持。

圖1 基于遙感影像技術(shù)的地質(zhì)災(zāi)害測繪任務(wù)作業(yè)流程圖

4.2 應(yīng)用要點(diǎn)

在掌握遙感影像技術(shù)要點(diǎn)的基礎(chǔ)上，需進(jìn)一步掌握遙感影像技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急測繪服務(wù)中的具體應(yīng)用要點(diǎn)，具體包括：

（1）在應(yīng)急測繪中的應(yīng)用。遙感影像技術(shù)可搭載無人機(jī)系統(tǒng)設(shè)備，面對(duì)情況緊急的地質(zhì)災(zāi)害問題，可以快速飛行，并在短時(shí)間內(nèi)收集災(zāi)區(qū)影像數(shù)據(jù)，比如地質(zhì)災(zāi)區(qū)道路、河流、高山、巖壁、裸露巖石以及崩塌堆積體等影像數(shù)據(jù)，在實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控地質(zhì)災(zāi)區(qū)情況的基礎(chǔ)上，對(duì)地質(zhì)災(zāi)區(qū)受災(zāi)情況進(jìn)行詳細(xì)分析判斷，進(jìn)而及時(shí)作出應(yīng)急搶險(xiǎn)決策提供有效數(shù)據(jù)信息支持。

（2）在地質(zhì)災(zāi)害排查測評(píng)中的應(yīng)用。利用遙感影像技術(shù)，搭載無人機(jī)系統(tǒng)設(shè)備，可對(duì)地質(zhì)災(zāi)害區(qū)域的影像進(jìn)行全方位、多角度拍攝，進(jìn)一步結(jié)合影像數(shù)據(jù)對(duì)受災(zāi)現(xiàn)場的實(shí)際情況進(jìn)行分析判斷，斌古玩城地質(zhì)災(zāi)害的排查側(cè)評(píng)估[8，9]。值得注意的是，基于地質(zhì)災(zāi)害測評(píng)期間，技術(shù)操作工作人員可把遙感影像技術(shù)作為數(shù)據(jù)源，結(jié)合受災(zāi)區(qū)域地質(zhì)條件、天氣環(huán)境、植被損傷等情況，將圖像繪制出來，然后采取GIS技術(shù)對(duì)影像數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)分析，得出災(zāi)害等級(jí)評(píng)估結(jié)果。此外，在明確受災(zāi)等級(jí)以后，針對(duì)可能發(fā)生的災(zāi)害類型、頻率、規(guī)模等相關(guān)信息標(biāo)記出來，為地質(zhì)救援工作的順利、高效開展提供有效支持。

（3）在應(yīng)急救援中的應(yīng)用。當(dāng)?shù)刭|(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)事件發(fā)生以后，為了避免人員傷亡，可利用無人機(jī)遙感影像系統(tǒng)設(shè)備，進(jìn)入受災(zāi)區(qū)域之后，及時(shí)獲取受災(zāi)區(qū)域影像資料，測繪工作人員及應(yīng)急救援人員結(jié)合遙感影像數(shù)據(jù)處理圖像，對(duì)災(zāi)害情況進(jìn)行詳細(xì)分析，進(jìn)而及時(shí)發(fā)起應(yīng)急救援任務(wù)，使救援工作的效率及安全性得到協(xié)同提升[10]。

（4）在災(zāi)害治理中的應(yīng)用。在地質(zhì)災(zāi)害治理工作開展過程中，部分地區(qū)在技術(shù)裝備層面存在一些局限性，比如大比例尺地形圖、高分辨率影像圖、三維模型等技術(shù)裝備均缺乏，進(jìn)而難以獲取真實(shí)、可靠且完善的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。在此情況下，為了提高地質(zhì)災(zāi)害治理工作的效率及質(zhì)量，則需重視遙感影像技術(shù)與其他現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的融合應(yīng)用。比如，對(duì)無人機(jī)集群災(zāi)情地理信息獲取系統(tǒng)加以利用，同時(shí)聯(lián)合使用LiDAR與無人機(jī)航空攝影技術(shù)、應(yīng)急遙感影像高性能集群處理技術(shù)、精細(xì)化三維建模技術(shù)等，使區(qū)域范圍內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)的高分辨率影像獲取工作能夠高效執(zhí)行完成。此外，在合理、規(guī)范應(yīng)用1：2000比例尺地質(zhì)災(zāi)害防治專用圖測制、重大隱患點(diǎn)精細(xì)化三維建模系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，可以為地質(zhì)災(zāi)害治理工作提供真實(shí)、可靠、完善的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)及測繪技術(shù)保障支持[11，12]。由此可見，需重視遙感影像技術(shù)與其他相關(guān)新興技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害治理工作中的合理科學(xué)應(yīng)用。

5 結(jié)語

綜上所述，在地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急測繪服務(wù)工作開展過程中，遙感影像技術(shù)的特點(diǎn)優(yōu)勢(shì)鮮明，因此需掌握數(shù)字影像匹配及空三加密處理、DEM模型構(gòu)建、DOM制作、線劃圖采集等技術(shù)要點(diǎn)。進(jìn)一步合理科學(xué)利用遙感影響技術(shù)，使測繪任務(wù)快速完成，使地質(zhì)災(zāi)害排查測評(píng)工作效率得到有效提升，并使應(yīng)急救援任務(wù)及時(shí)發(fā)起等?？傊b感影像技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急測繪服務(wù)中的應(yīng)用價(jià)值顯著，值得借鑒及應(yīng)用。