地质灾害遥感综合监测现状与展望

王月欣

临沂市地震台  山东省临沂市 276000

摘要：随着人类活动空间和规模的不断增加，对资源的开采力度也变得更大，由于过度的开采，使得自然灾害频发。在自然灾害中地质灾害出现的频率比较高，对人类造成的影响也非常大。所谓地质灾害就是一种灾害性物质运动，主要发生在地球岩石圈表层，造成这种灾害的主要原因在于人类工程活动和自然引力，也就是分别为由人类和自然所造成的灾害。通过总结关于光学遥感在地质灾害领域的应用现状，对遥感在地质灾害方面的应用提出新的建议。

关键词：地质灾害；遥感监测；展望

引言

随着人类活动空间和规模的不断增加，对资源的开采力度也变得更大，由于过度的开采，使得自然灾害频发。在自然灾害中地质灾害出现的频率比较高，对人类造成的影响也非常大。所谓地质灾害就是一种灾害性物质运动，主要发生在地球岩石圈表层，造成这种灾害的主要原因在于人类工程活动和自然引力，也就是分别为由人类和自然所造成的灾害。这些地质灾害的种类比较多，比如地震、斜坡岩土体位移、土地退化、特殊岩土灾害、水土环境异常、河水水库灾害、地面变形和海洋动力灾害等。

1遥感技术介绍

1.1遥感的分类

如果是根据遥感探测中的波长分类，可以将遥感大致分为四大类:紫外遥感、可见光遥感、红外遥感、微波遥感等;如果是根据传感器的遥感平台分类的话，可以将遥感分成航天遥感技术、航空遥感技术以及地面遥感技术等三大类;如果是按照仪器的工作方式分类，可以将遥感分成主动式遥感技术和被动式遥感技术，主动式遥感技术就是通过传感器向被探测的物体发出相应波长的电磁波，然后通过反射回来的电磁波来获取所需的物质信息，被动式遥感技术则不会主动发射电磁波，而是直接接收目标物发射的电磁波或者目标物反射的电磁波来获取相关信息;如果是按照记录信息的方式可以将遥感分为图像方式和非图像方式;如果是按照应用的领域可以将遥感技术分为自然生态环境遥感技术、气象遥感技术等。

1.2遥感技术的技术优势

遥感技术是一门综合优势非常大的新型探测技术，通过在自然生态环境中的深度应用，可以大大提高监测工作的效率、转变监测工作的工作方式，更好地节约人力物力。首先，相较于传统的监测模式，通过遥感监测可以扩大感测范围，可以覆盖更多的区域和面积。我国是一个幅员辽阔的国家，自然生态环境的监测工作所覆盖的范围自然十分广阔。遥感技术的综合性和覆盖范围的广阔性很好地符合了环境监测的特点。比如说在自然条件十分恶劣的环境下，通过人工的监测就比较麻烦，同时覆盖的范围也很小，而通过卫星遥感技术或者利用飞机遥感技术就可以快速地获取信息，同时所覆盖的范围也是非常广阔的。其次，通过遥感技术获取的信息量十分广泛，大大提高了工作的效率。不同于传统的大多通过人力监测的方式，遥感技术则是利用现代的飞行工具以及卫星工具等，获取的环境相关图像和数据资料更加的全面具体。通过卫星、飞机等可以实现大面积的覆盖，大大提高工作效率，可以切实提高环境监测工作的整体进度。

2光学遥感在地质灾害方面的应用

2.1航空摄影测量

航空摄影测量指的是在飞机上用航摄仪器对地面连续摄取像片，结合地面控制点测量、调绘和立体测绘等步骤，绘制出地形图的作业.它可以将地形测量的大部分外业工作转移到室内进行，克服了不易到达地区野外测量的困难，并能真实、详细地反映地物、地貌.现在普遍偏向使用无人机作为遥感平台对研究区域进行探测，涉及地震、滑坡、地面沉降等方面.（1）地震方面，2003年，王晓青等人采用机载光学遥感对巴楚－伽师地震地区进行了数据采集，对研究区域的震害进行了评估，识别了倒塌建筑物和地震次生灾害。2013年，在郭华东的组织下，王福涛等利用四川芦山地震后航空遥感飞机B－4101携带的光学传感器拍摄的多光谱航空遥感数据，结合震前的SPOT5和资源3号全色和多光谱遥感影像，首先结合次生地质灾害在高分辨率多光谱影像上的形态、结构和纹理特征，对地震重灾区次生地质灾害的数量和空间分布进行了有效监测。2015年，王晓青等采用四川芦山震后快速获取的高分航空遥感影像，进行了灾区建筑物震害应急提取和震害指数计算，并将遥感评估结果与现场实际调查结果进行比较分析，验证了使用遥感数据得到的结果的准确性，证明了震后的高分航空遥感影像可以在地震应急阶段快速对地震进行评定，时效性高，之后再结合地震现场实地调查资料能够进一步提高结果的准确性和精度。2021年，范熙伟等利用无人机获取热红外遥感数据，提取了北川地震遗址的地震倒塌房屋数据，将震后房屋倒塌类型分为未倒塌、部分倒塌和倒塌共3个破坏等级，为震后重建和救援提供了依据。

2.2多源遥感技术

地震方面.利用多源遥感数据，可以同时对地震的震前、震后、震害的状况进行综合监测，弥补不同的遥感手段在监测方面的不足.由于地震区域在震前会有显著的地表热异常，因此可以利用光学卫星热红外遥感为震前预警提供可行的手段。震后则可以根据具体情况，利用InSAR或者是LiDAR对地表垂直形变进行监测，及时确定受灾区域状况，并且可以确定地震次生灾害隐患点，及时做出预警，其精度可以达到厘米级别.对于地震损害评估，则可以利用IKONOS、QuikeBird等光学卫星确定地表建筑物损毁状况等，对震害进行评估.2005年，单新建等采用ETM、SPOT、IKONOS、ERS－1/2、SAR等多源卫星图像的解译和分析，获取了昆仑山口西Ms8．1级地震破裂带空间分布与形变特征.2020年，由于九寨沟地区植被茂密，InSAR成像的相干性很差，董秀军等采用光学卫星影像和机载LiDAR点云数据生成的DEM对九寨沟地震的震后状况进行了监测.首先利用上述数据对九寨沟地区的地质构造和岩体结构进行了解译，利用光学影像和LiDAR数据共解译研究区已存在的不良地质现象83处，其中古滑坡7处、崩塌堆积体57处、泥石流沟19处.之后，采用岩体结构面组合分析及类比等方法，共解译出存在隐患的灾害点26处，其中崩塌危岩体16处、不稳定斜坡8处、泥石流沟2处。

结束语

结论与展望伴随着遥感技术的不断创新升级，各种遥感技术的理论也逐渐成熟，迄今已经有多种遥感技术被用于监测各种地质灾害，人们对于监测地质灾害的精度和准确度也在不断地上升.但目前地质灾害遥感领域仍面临许多挑战，需要在以下几个方面进一步加深研究与讨论。地质灾害发生地区常具有地势复杂、植被茂密、云层密度大、地表覆盖物变化剧烈等多重问题，在监测时仅使用单一的遥感手段往往会有缺陷.比如使用微波遥感进行监测时，往往需要几幅图像之间具有很强的相干性，这在植被茂密或是地表覆盖物变化剧烈的情况下难以实现，极大程度上限制了微波遥感的发挥；光学遥感影像虽然没有这方面的限制，但是对于监测地面微小形变的能力不如微波遥感和LiDAR，对地表覆盖物的穿透性也不够强，同时受大气条件影响很大；LiDAR虽然监测精度高于微波和光学遥感，监测范围的灵活性也更强，但其受天气影响大，同时监测范围远不及光学和微波遥感.因此需要融合多种遥感数据，才能在监测地质灾害时做到互补.如何根据不同遥感数据的特点将多源遥感数据互补融合，将是未来地质灾害遥感领域主要的研究方向之一。

参考文献

［1］高治群．怒江流域泸水地区地质灾害评价的遥感技术应用［D］．昆明:昆明理工大学，2010．

［2］张景华，张建龙．遥感技术在泸定县地质灾害调查中的应用［J］．中国地质灾害与防治学报，2009(2):100-105．

［3］邓辉．高精度卫星遥感技术在地质灾害调查与评价中的应用［D］．成都:成都理工大学，2007．