［關(guān)鍵詞］地質(zhì)災(zāi)害；遙感技術(shù)；監(jiān)測

我國地質(zhì)災(zāi)害具有導(dǎo)致的損失嚴(yán)重、發(fā)生頻率較高、分布范圍廣等特點(diǎn)，不利于生命財(cái)產(chǎn)安全，并妨礙工作、生活正常運(yùn)轉(zhuǎn)。隨著現(xiàn)代遙感技術(shù)的迅猛發(fā)展，逐漸充分展現(xiàn)出其時(shí)效性好、信息量大、宏觀性強(qiáng)的特點(diǎn)，在監(jiān)測和治理災(zāi)情過程中，發(fā)揮著極為重要的作用。最近幾年，航天技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展速度越來越快，在此形勢下，深入研究遙感技術(shù)的意義重大，通過不斷完善實(shí)用性，遙感技術(shù)的分辨率日益提升，同時(shí)使用成本得到了有效控制，可以廣泛應(yīng)用，尤其是在國土資源調(diào)查和災(zāi)情監(jiān)測與治理方面。

1. 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

1.1 國外研究現(xiàn)狀

二十世紀(jì)末期，遙感技術(shù)逐漸出現(xiàn)，且被運(yùn)用于地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測，尤其是歐盟、日本等。美國采取RS技術(shù)，對礦山地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行全面調(diào)查與監(jiān)測。歐盟立足于開展泥石流和滑坡遙感調(diào)查，對地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查的遙感技術(shù)方法進(jìn)行了系統(tǒng)總結(jié)，對各對比度、亮度、規(guī)模泥石流、滑坡進(jìn)行歸納總結(jié)，尤其是遙感影像的空間分辨率[1]。日本利用遙感影像編輯重點(diǎn)繪制整個(gè)國家1∶50000 地質(zhì)災(zāi)害分布圖。歐盟積極開展實(shí)地調(diào)查勘測活動，并同傳統(tǒng)地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行結(jié)合，針對各規(guī)模、類型的地質(zhì)災(zāi)害，對遙感影像的空間分辨率歸納總結(jié)。

哥倫比亞大學(xué)Olav Slaymaker等人，深入研究了地質(zhì)災(zāi)害遙感技術(shù)的運(yùn)用情況，得到了科學(xué)性強(qiáng)的地質(zhì)災(zāi)害防治理論成果；Pedraza J.F和Carrasco R.M在地質(zhì)災(zāi)害區(qū)的劃分中應(yīng)用了GIS技術(shù)。美國學(xué)者David M.Tralli等人對滑坡、洪水、火山噴發(fā)、地震等地質(zhì)災(zāi)害中遙感技術(shù)發(fā)揮的作用進(jìn)行了總結(jié)研究。

巴黎第六大學(xué)、法國地調(diào)局（BRGM）等，借助多時(shí)相SPOT遙感影像調(diào)查和評價(jià)監(jiān)測了墨西哥、法國等地的泥石流、崩塌、滑坡以及印度尼西亞等地的火山活動。

在研究秘魯峽谷地帶地質(zhì)災(zāi)害中，巴黎第六大學(xué)Dan?iel Mege借助SPOT立體影像，對峽谷地區(qū)泥石流、滑坡、巖崩等各種地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行重點(diǎn)驗(yàn)證，歸納總結(jié)出各種新發(fā)育的地質(zhì)災(zāi)害。

澳大利亞學(xué)者Graciela Mettemieh 和Radu Gogu 以及Lorenz Hurni提出在山區(qū)地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測與評價(jià)的空間系統(tǒng)中是否有效，研究證實(shí)，在泥石流和滑坡等地質(zhì)災(zāi)害研究中運(yùn)用遙感數(shù)據(jù)，精確性和可行性較強(qiáng)。

1.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀

我國在地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查中運(yùn)用遙感技術(shù)的時(shí)間較晚，但發(fā)展速度迅猛。我國地質(zhì)災(zāi)害遙感調(diào)查主要用于山區(qū)大型工程、各江河洪澇災(zāi)害防治，主要是為大型工程提供有效的基礎(chǔ)資料[2]。

20世紀(jì)80年代初，湖南省在洞庭湖地區(qū)率先借助遙感技術(shù)開展了水利工程的地質(zhì)災(zāi)害與環(huán)境調(diào)查工作。從主要為二灘水電工程前期論證服務(wù)的“西南高山峽谷水能開發(fā)遙感試驗(yàn)項(xiàng)目”起，我國開始在區(qū)域性泥石流、崩塌以及滑坡調(diào)查中運(yùn)用遙感技術(shù)。之后，我國相繼在紅水河龍灘電站、長江三峽電站、黃河龍羊峽電站、金沙江下游落渡、白鶴灘和烏東清電站庫區(qū)進(jìn)行了區(qū)域性滑坡、泥石流遙感調(diào)查。

從20世紀(jì)80年代中期開始，又在成昆、寶天、寶成鐵路等沿線展開了大規(guī)模的航空攝影，提供地質(zhì)災(zāi)害分布和其危害調(diào)查重要信息源。上世紀(jì)末期，遙感調(diào)查技術(shù)逐漸運(yùn)用于鐵路選線和主干公路地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查。近年來，我國組織了一系列國土資源遙感綜合調(diào)查工作，并開展課題研究[3]。這些調(diào)查大多數(shù)是中—中小比例尺的地質(zhì)災(zāi)害宏觀調(diào)查。

楊武等（2000）借助多時(shí)相TM、RADARSAT、ERS-SAR、SPOT等圖像集成新技術(shù)以及3S技術(shù)對地質(zhì)災(zāi)害帶給三峽工程和周邊環(huán)境的影響進(jìn)行了有效評估、研究和監(jiān)測，確保地質(zhì)災(zāi)害的治理和預(yù)防有據(jù)可循，獲得了顯著成效。

賈秀明等（2005）等借助SPOT數(shù)據(jù)，解譯了山西省太原市西山煤田地質(zhì)環(huán)境災(zāi)害的遙感影像資料，成功分步調(diào)查了崩、滑、流等地質(zhì)災(zāi)害。李加洪等（2006）在對西藏帕里河滑坡進(jìn)行研究的過程中，借助多平臺、多時(shí)相的衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)，對帕里河滑坡位置予以確定，對滑坡發(fā)生河道水體的變化情況展開了檢測，迅速將各時(shí)相的積水面積提取，同時(shí)和DEM數(shù)據(jù)相結(jié)合，對各時(shí)相的蓄水量進(jìn)行了計(jì)算，模擬了各時(shí)相的遙感檢測三維圖像，獲得了顯著成效。

宋楊等（2006）借助基礎(chǔ)地質(zhì)資料、高程數(shù)據(jù)以及多時(shí)相遙感影像，對新灘滑坡的環(huán)境背景以及災(zāi)害影像綜合分析。借助和1959年、1986年的TM遙感圖像、地質(zhì)資料和高程信息做比較，展開滑坡敏感性分析，得到新灘地區(qū)滑坡前后的高程，同時(shí)對新灘滑坡前后的體積進(jìn)行了編程計(jì)算，得到接近史料記載的結(jié)果。立足于這一實(shí)例分析，借助高時(shí)相和高分辨遙感數(shù)據(jù)分析了調(diào)查工作的技術(shù)優(yōu)勢。

陶和平等（2008）指出，汶川大地震后，據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球一共有16顆遙感衛(wèi)星對汶川地震災(zāi)區(qū)密切關(guān)注，電子科技大學(xué)、解放軍、中國科學(xué)院、國家地震局、國家測繪局、國家減災(zāi)中心、國家遙感中心等單位加大了科技投入力度。在重大自然災(zāi)害應(yīng)急監(jiān)測和評估中，遙感的作用日益顯著。

2. 遙感技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測中的應(yīng)用

2.1 突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害中的應(yīng)用

當(dāng)前，對于滑坡等地質(zhì)災(zāi)害而言，遙感技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，通常應(yīng)用于滑坡動態(tài)監(jiān)測和區(qū)域調(diào)查。對滑坡進(jìn)行調(diào)查研究的過程中，陸地衛(wèi)星影像屬于主要數(shù)據(jù)，目視解釋則為主要方式，日本對1：50000全國滑坡分布圖進(jìn)行了編制，遙感圖像引入青藏鐵路建設(shè)，對泥石流危險(xiǎn)區(qū)域進(jìn)行劃分。

地質(zhì)災(zāi)害在我國的發(fā)生頻率較高，具有種類繁多、頻率高、發(fā)生地域廣泛以及導(dǎo)致的損失巨大等特點(diǎn)[4]。對地質(zhì)災(zāi)害嚴(yán)重區(qū)域進(jìn)行監(jiān)測，可精準(zhǔn)預(yù)測大型地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生率，有效預(yù)防，這方面，遙感技術(shù)尤為關(guān)鍵。

泥石流的分布十分廣泛，發(fā)育原因多種多樣，各地區(qū)特點(diǎn)不一樣。主要有物質(zhì)因素和動力因素兩類。運(yùn)用衛(wèi)星遙感圖像，能夠?qū)r石構(gòu)造發(fā)育程度、植被覆蓋率、巖石裸露狀況等進(jìn)行解釋，并判斷存在泥石流隱患的區(qū)域，與其他科學(xué)技術(shù)相結(jié)合，生成歷史隱患區(qū)遙感圖像，并對其特征進(jìn)行重點(diǎn)分析，判斷是否存在泥石流的風(fēng)險(xiǎn)。

2.2 遙感技術(shù)在土地荒漠化調(diào)查與監(jiān)測中的應(yīng)用

人的生產(chǎn)生活離不開土地，缺少土地，人類不能生存。但是因?yàn)槿祟愡^度開發(fā)資源，嚴(yán)重破壞了生態(tài)環(huán)境。立足于不完全統(tǒng)計(jì)，我國荒漠化土地總計(jì)面積約為260萬km2，約占整個(gè)國土面積的三成，同時(shí)呈逐年上升趨勢，致使可以利用的土地面積降低。對此，實(shí)時(shí)監(jiān)控與治理土地荒漠化，屬于現(xiàn)階段的關(guān)鍵任務(wù)[5]。遙感技術(shù)具有計(jì)算速度快、數(shù)據(jù)精確、信息量大、觀測范圍廣等特點(diǎn)，具有的實(shí)時(shí)動態(tài)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)功能，是其他技術(shù)難以做到的。

運(yùn)用遙感技術(shù)，對粵北巖溶石山區(qū)域土地荒漠化進(jìn)行治理研究時(shí)，借助一些指標(biāo)把此地土地分成輕度、一般、重度三個(gè)等級。借助使用多光譜遙感影像、雷達(dá)分析觀測數(shù)據(jù)，總結(jié)了三種等級地質(zhì)分布面積。結(jié)合分布狀況，運(yùn)用有效手段進(jìn)行治理。在長時(shí)間的治理中，不斷減少輕度石漠化地區(qū)的面積，土地被完整保留：一般石漠化地區(qū)逐漸改變成輕度石漠化；重度石漠化覆蓋面積控制效果十分顯著。通過多年努力，此地已經(jīng)全面控制了荒漠化。借助多光譜遙感影像技術(shù)和雷達(dá)技術(shù)，可以及時(shí)掌握地質(zhì)災(zāi)害區(qū)域數(shù)據(jù)，為災(zāi)害區(qū)域第一時(shí)間開展治理提供了重要依據(jù)，為準(zhǔn)確、迅速開展救災(zāi)治理工作提供了重要保障。

2.3 地震的防范和監(jiān)測

因?yàn)榈貧?nèi)部應(yīng)力逐漸聚攏，在某時(shí)間段突然釋放出來，造成地殼發(fā)生破裂，這便是我們常說的地震。地震導(dǎo)致的地質(zhì)災(zāi)害，主要是聚集地殼內(nèi)部應(yīng)力后形成的。通常地震的出現(xiàn)會同時(shí)發(fā)生地表崩塌、泥石流、滑坡等二次地質(zhì)災(zāi)害[6]。因此，通常情況下，地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查的主要任務(wù)是對區(qū)域地質(zhì)內(nèi)部的布局情況和土壤結(jié)構(gòu)予以明確。及時(shí)監(jiān)測地震災(zāi)情，可以多個(gè)監(jiān)測平臺共同配合，第一時(shí)間加深對地震災(zāi)情的了解，確保地震引發(fā)的二次災(zāi)害能夠得到有效控制，這在抗災(zāi)救災(zāi)等災(zāi)害搶險(xiǎn)方面，發(fā)揮著極為重要的作用。

3. 遙感技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害治理中的應(yīng)用

3.1 滑坡災(zāi)害治理

滑坡這種地質(zhì)災(zāi)害后果極為嚴(yán)重，滑坡造成的經(jīng)濟(jì)損失巨大。最近幾年，社會各界逐漸加強(qiáng)了對滑坡災(zāi)害的重視，特別是步入新世紀(jì)以后，數(shù)字滑坡技術(shù)在滑坡地質(zhì)災(zāi)害治理過程中得到了運(yùn)用，并通過其他調(diào)查方式，獲取數(shù)字形式，結(jié)合地理坐標(biāo)配準(zhǔn)出現(xiàn)的形變以及地形等要素，借助GIS技術(shù)對海量的數(shù)字信息進(jìn)行存儲與管理。可根據(jù)滑坡地學(xué)原理，對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行空間分析以及探究，進(jìn)而對滑坡治理工作、危險(xiǎn)預(yù)測以及災(zāi)害評價(jià)制定系統(tǒng)、全面、科學(xué)的實(shí)施方案。借助此方式，遙感技術(shù)可以定性、定量調(diào)查與分析地質(zhì)災(zāi)害，對大型或區(qū)域滑坡進(jìn)行調(diào)查、監(jiān)測。

3.2 泥石流災(zāi)害治理

對于泥石流而言，介挾沙水流和滑坡間，表現(xiàn)為氣、水、土共同形成的地質(zhì)災(zāi)害，尤其是在暴雨?duì)顟B(tài)，發(fā)展速度極快，破壞范圍廣泛，人們難以在第一時(shí)間有效應(yīng)對[7]。泥石流的形成條件主要有三個(gè)：各類固體物質(zhì)、暴雨、陡峭的溝床縱坡。對泥石流進(jìn)行治理時(shí)，由于難以在航片上進(jìn)行確認(rèn)，所以可以借助遙感技術(shù)，對供給區(qū)、沉淀區(qū)和通過區(qū)進(jìn)行辨別，采取有效治理手段。

3.3 水土保持

水土保持屬于預(yù)防泥石流等地質(zhì)災(zāi)害的關(guān)鍵點(diǎn)，對于水土流失而言，通常是受風(fēng)力、重力和水力等因素的影響[8]?，F(xiàn)階段，水土流失治理被認(rèn)定為治理地質(zhì)災(zāi)害的關(guān)鍵點(diǎn)，通過對高分辨率遙感技術(shù)的運(yùn)用，能夠估算土壤侵蝕狀況，從而修復(fù)處理水土，有效減少各類地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生率，優(yōu)化生活生產(chǎn)環(huán)境。

4. 結(jié)語

隨著遙感技術(shù)的不斷發(fā)展，在各領(lǐng)域發(fā)揮的作用日益顯著，遙感技術(shù)為各行各業(yè)的發(fā)展以及我國社會主義經(jīng)濟(jì)建設(shè)、生態(tài)環(huán)境的改善、人民素質(zhì)的提高提供了重要支持。遙感技術(shù)具有諸多優(yōu)點(diǎn)，如監(jiān)測面積大、反應(yīng)快等，這是其他地質(zhì)災(zāi)害防治監(jiān)測領(lǐng)域傳統(tǒng)手段所不具備的優(yōu)勢。但遙感技術(shù)在我國正處于發(fā)展初級階段，大部分技術(shù)尚不成熟，還有極大的發(fā)展空間，今后，遙感技術(shù)需要積極革新，找到更科學(xué)的監(jiān)測或調(diào)查方式，將地質(zhì)災(zāi)害問題有效解決，這也是我國今后遙感技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。