三門農(nóng)村山區(qū)地質(zhì)災害遙感解譯

翁建+黃劍

摘要：近年來，由于受臺風天氣及梅雨季節(jié)影響等自然因素，沿海地區(qū)地質(zhì)災害頻發(fā)，這些自然災害對人民群眾的生命健康和財產(chǎn)安全構成嚴重威脅，特別是一些農(nóng)村山區(qū)的房屋，沿山切坡而建，這些人為因素也使得滑坡、崩塌、泥石流等自然災害發(fā)生的可能性更大。傳統(tǒng)方法是通過人為野外調(diào)查地質(zhì)災害發(fā)生可能性，但這種方法是比較被動的，面對大范圍的調(diào)查區(qū)，傳統(tǒng)方法需要投入巨大的人力物力和財力。相對而言，近年來隨著我國遙感科技的迅速發(fā)展，遙感影像的分辨率越來越高，遙感應用模型的進一步完善，通過對大范圍、高分辨率、多時相的遙感影像的研究，能夠迅速識別地質(zhì)災害發(fā)生的危險區(qū)，遙感對地質(zhì)災害的防治產(chǎn)生著越來越重要的作用。

關鍵詞：農(nóng)村山區(qū)；地質(zhì)災害；遙感解譯；ENVI

前言

本次遙感解譯基礎數(shù)據(jù)由省測繪資料檔案館提供，坐標系統(tǒng)為西安80坐標系。本階段結(jié)合基礎地質(zhì)資料對三門全域（1028.33km2）進行了初步遙感解譯，并據(jù)此劃分了重點調(diào)查區(qū)、一般調(diào)查區(qū)和重點調(diào)查區(qū)中的重點調(diào)查地段，用以指導調(diào)查工作的全面展開。

1、解譯的目的和任務

遙感解譯的目的是為減少不必要的外業(yè)工作，快速、高效地完成野外地質(zhì)災害調(diào)查而開展的，它不僅對常規(guī)地面調(diào)查工作提供指導，而且還可獲取常規(guī)地面調(diào)查難以取得的某些環(huán)境地質(zhì)和地質(zhì)災害信息，對查清區(qū)域環(huán)境地質(zhì)背景，提高地質(zhì)災害調(diào)查成果的精度和質(zhì)量都大有裨益。

遙感解譯的任務是以遙感圖像（或數(shù)據(jù)）為信息源，最大限度地獲取地質(zhì)災害及其發(fā)育環(huán)境要素信息，確定滑坡、崩塌、泥石流和不穩(wěn)定斜坡類型、規(guī)模及空間分布特征，分析地質(zhì)災害形成和發(fā)育的環(huán)境地質(zhì)背景條件，編制地質(zhì)災害和地質(zhì)環(huán)境遙感解譯圖件，為調(diào)查區(qū)劃分和地質(zhì)災害調(diào)查提供遙感解譯資料。

2、遙感數(shù)據(jù)源選擇及解譯的主要內(nèi)容

2.1 數(shù)據(jù)源選擇

本次工作采用由省測繪資料檔案館提供的最新專題地理信息數(shù)據(jù)，其中包括：矢量數(shù)據(jù)1：1萬（DWG）和1：5萬（Mapgis）數(shù)字線劃圖，柵格數(shù)據(jù)1：1萬數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)（DEM）和1：1萬數(shù)字正射影像數(shù)據(jù)（DOM），以及2.5米衛(wèi)星正射影像。

2.2 解譯的主要內(nèi)容

（1）地質(zhì)環(huán)境背景：主要解譯城鎮(zhèn)、村莊、主要居民點、農(nóng)家樂，以及礦山和重要公共基礎設施的分布范圍、所處地貌部位、地形坡度特征、地層巖性、地質(zhì)構造、水文地質(zhì)現(xiàn)象及其它地質(zhì)環(huán)境條件；解譯周圍人工邊坡的發(fā)育情況（長度、高度與坡度）和區(qū)內(nèi)水系、道路交通分布情況等。

（2）地質(zhì)災害：可能影響農(nóng)村山區(qū)村莊的地質(zhì)災害點類型、規(guī)模、形態(tài)特征及其位移情況。

2.3 遙感解譯總流程

地質(zhì)解譯是從遙感圖像上獲取目標地物信息的過程。具體是指專業(yè)人員通過應用各種解譯技術和方法在遙感圖像上識別出地質(zhì)體，地質(zhì)現(xiàn)象的物性和運動特點，測算出某種數(shù)量指標的過程。遙感圖像解譯成果--專題解譯圖

（1）遙感影像信息選取與數(shù)字化

（2）地理基礎底圖的選取與數(shù)字化

（3）遙感影像幾何糾正與圖像處理

（4）遙感影像鑲嵌與地理基礎底圖拼接

（5）地理基礎底圖與遙感影像復合

（6）符號注記圖層生成

（7）影像地圖圖面配置

（8）遙感影像地圖制作與印刷

3、解譯的方法與步驟

3.1 解譯方法

（1）信息源處理：本次遙感解譯有關信息源的收集與處理工作由省測繪資料檔案館代為完成，主要包括：

1）收集縣域內(nèi)現(xiàn)有館藏最新1：1萬3D（DLG/DEM/DOM）及1：5萬DLG測繪成果數(shù)據(jù)進行整理分析。

2）將涉及不同投影帶1：1萬分幅3D數(shù)據(jù)統(tǒng)一轉(zhuǎn)換到120度中央投影經(jīng)線。

3）將1：1萬分幅DGN格式DLG數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換Autocad dwg格式； 1：5萬分幅DGN格式DLG數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為mapgis格式，并拼接整合為完整一幅數(shù)據(jù)，同時根據(jù)地質(zhì)災害工作需求進行要素分層與符合化；將NSDTF格式1：1萬DEM數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為Grid格式。

4）將轉(zhuǎn)換處理后的數(shù)據(jù)（1：1萬Autocad dwg格式、1：5萬mapgis格式DLG數(shù)據(jù)、1：1萬Grid格式DEM數(shù)據(jù)、1：1萬Geotiff格式DOM數(shù)據(jù)）進行質(zhì)量檢查。

（2）遙感解譯：本次解譯是在MAPGIS環(huán)境中，采用人機結(jié)合的方式來進行。為方便攜帶與使用，本次解譯將標準1：1萬地形圖幅分割為4幅（A3），繪制基礎圖?；A圖中包含圖層有農(nóng)村居民點、道路、水系、1：1萬等高線（基曲線，等高距20m）、地層巖性、地質(zhì)構造、已知地質(zhì)災害點和1：1萬DOM數(shù)據(jù)。

3.2 解譯步驟

（1）解譯標志建立

崩塌—在遙感圖像上崩塌的陡崖新的色調(diào)淺，老的陡崖色調(diào)深。在陡崖的下方有淺色調(diào)的錐狀地形，有粗糙感或呈花斑狀的錐形。新的崩塌體植被少，古老的崩塌體植被生長較為茂盛。

滑坡—在遙感圖像上其形狀有簸箕形、舌形、弧形和不規(guī)則形等。

泥石流—在航空照片上泥石流的頂部呈瓢形，山坡陡峻，巖石破碎強烈，色調(diào)深淺不一，沖溝內(nèi)有大量松散固體呈淺色，沖溝沒有溝槽，無植被生長。流動的泥石流呈條帶狀扇形，輪廓不固定。泥石流發(fā)育地區(qū)常是崩塌、滑坡發(fā)育地段，影像交織錯亂，色調(diào)變化大。

根據(jù)已知地質(zhì)災害點，通過現(xiàn)場踏勘，并與基礎圖比對，分別建立滑坡、崩塌和泥石流解譯標志。

（2）初步解譯

在建立解譯標志的基礎上，分幅進行解譯工作：在基礎圖上初步識別地質(zhì)環(huán)境條件、地質(zhì)災害類型和邊界，以及存在的疑問，同時依據(jù)調(diào)查區(qū)劃分原則和標準，結(jié)合坡度圖（劃分等級見表2，通過arcgis地形分析系統(tǒng)自動生成，按1：2萬輸出），圈畫重點調(diào)查區(qū)和一般調(diào)查區(qū)，分鄉(xiāng)鎮(zhèn)填寫遙感解譯登記表。

（3）野外驗證

針對初步解譯結(jié)果，在野外調(diào)查過程中按照不同層次作進一步驗證，重點調(diào)查區(qū)應盡可能全部驗證，特別是其中的地質(zhì)災害隱患點和不穩(wěn)定斜坡，要驗證其空間分布情況、形態(tài)特征、物質(zhì)組成等，進而分析其形成原因和影響因素，同時還要進一步了解其變形發(fā)展歷史，對今后的變化趨勢作出科學判斷，掌握其穩(wěn)定性和危害程度，為地質(zhì)災害防治提供依據(jù)。一般調(diào)查區(qū)驗證率應不低于60%，驗證過程應修正解譯誤差，并排除疑問，同時在原遙感解譯表中如實填寫驗證結(jié)果。對于重點調(diào)查區(qū)內(nèi)的重點村莊，需在野外調(diào)查同時，按1：10000的精度作詳細解譯，解譯內(nèi)容除一般項目外，需對村莊內(nèi)主要的高陡邊坡、地質(zhì)災害類型及分布情況進行詳細說明。

4、解譯的成果

本次遙感解譯成果主要是兩個方面，一是地質(zhì)災害及其發(fā)育地質(zhì)環(huán)境遙感解譯圖，二是地質(zhì)災害調(diào)查遙感解譯表。

1、遙感影像解譯圖

在基礎圖上疊加調(diào)查區(qū)分區(qū)界線、經(jīng)修正的地質(zhì)災害類型、規(guī)模、形態(tài)和邊界特征，重點調(diào)查地段、重點調(diào)查村分布情況等（圖1）。

2、坡度解譯圖

通過arcgis地形分析系統(tǒng)自動生成，按1：2萬輸出，作為遙感解譯圖的補充說明，完善遙感解譯表的相關內(nèi)容，如圖3所示：

3、遙感解譯表

作為遙感解譯圖的補充說明，完善遙感解譯表的相關內(nèi)容。表內(nèi)配1：2萬坡度圖與遙感圖進行比對（圖2）。

5、結(jié)論

遙感圖像地貌解譯在地質(zhì)災害調(diào)查中的應用有以下特性：

（1）數(shù)據(jù)處理的高效性。在海量數(shù)據(jù)堆疊的時候，我們可以快速提取和判讀有用信息并對及時處理地質(zhì)災害重大問題做出最佳判斷。

（2）多方手段的綜合應用性。通過野外檢驗和遙感圖像地貌解譯相結(jié)合，對可能發(fā)生地質(zhì)災害地段進行評估、預測。

（3）遙感技術對于地質(zhì)災害監(jiān)測具有實時性。遙感技術采用的監(jiān)測手段可以克服很多諸如天氣、地質(zhì)條件等方面的不利因素，對于災害區(qū)域和地質(zhì)體進行不間斷的監(jiān)測，保證人們可以密切觀測和預警災害的發(fā)生和發(fā)展。

遙感技術不僅可以應用于地質(zhì)災害調(diào)查、監(jiān)測、預警、評估的全過程，而且，隨著遙感技術理論的逐步完善和遙感圖像分辨率的不斷提高，遙感技術必將成為地質(zhì)災害調(diào)查中不可缺少的手段之一。

參考文獻：

[1]《ENVI遙感圖像處理方法》，科學出版社，鄧書斌編著 ；

[2]《遙感地質(zhì)學》，北京地質(zhì)出版社，朱亮璞，2004年2月；

[3]《浙江省三門縣農(nóng)村山區(qū)地質(zhì)災害詳細調(diào)查評價項目設計書》，三門縣國土資源局，2013年12月；

[4]《國土資源遙感技術應用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢》，熊勝青，國土資源遙感。