遥感技术在地质灾害中的应用研究

2024-05-24

遥感技术在地质灾害中的应用研究(共18篇)

篇1:遥感技术在地质灾害中的应用研究

测量技术在地质灾害监测中的应用

地质学与测绘学同属于地球科学范畴,二者间存在密不可分的.联系,近年来随着地质灾害的日益严重及测绘技术的不断发展,更多的新技术被应用到地质灾害防治与监测当中.如:地理信息系统技术(GIS)、遥感技术(RS)及全球定位系统RS)等.即通常所说的“3S”技术,并且取得了卓越的成果与效益.

作 者:高照忠 魏海霞 作者单位:广东工贸职业技术学院,广东,广州,510510刊 名:大众科技英文刊名:POPULAR SCIENCE & TECHNOLOGY年,卷(期):“”(5)分类号:P208关键词:地质学 测绘学 地理信息系统 遥感技术 全球定位系统

篇2:遥感技术在地质灾害中的应用研究

针对黑龙江省矿山地质环境问题,紧密结合遥感技术发展现状和趋势,从资源损毁、矿山地质灾害遥感监测、矿山地质环境危险性评估与预警等方面提出了黑龙江省矿山地质环境遥感监测方法,为矿山地质环境监管提供了新的技术思路.

作 者:王逊 陈伟涛 WANG Xun CHEN Wei-tao 作者单位:王逊,WANG Xun(中国地质大学环境学院,武汉,430074;黑龙江省水文地质工程地质勘察院,哈尔滨,150030)

陈伟涛,CHEN Wei-tao(中国地质大学环境学院,武汉,430074;中国地质大学国家遥感中心地壳运动与深空探测部/生物地质与环境地质教育部重点实验室,武汉,430074)

篇3:遥感技术在地质灾害中的应用研究

随着社会经济的发展,对能源的需求不断加大,加速了矿山的开发,从而引起的地质灾害也不断增多。2007年全国发生各类地质灾害25364起,造成人员伤亡1123人,直接经济损失24.8亿元[1]。全国因采矿引起的地面塌陷多达180多处,塌陷坑1600个,塌陷面积约1150km2。每年因采矿地面塌陷造成的损失达4亿元以上[2]。地质灾害是矿区开发过程中产生的主要环境地质问题,随着对自然资源的过度开发利用,地质灾害日益严重。遥感技术相对常规方法具有宏观性好、更新周期快、人为因素干扰小等优点。因此,在处理矿区的地质灾害中,遥感技术的应用取得了明显的经济效益和社会效益。

1 研究区概况

1.1 自然地理概况

大同市位于山西省北部大同盆地的中心、黄土高原东北边缘。东经112°15′~114°15′,北纬39°00′~40°30′。总面积为14176平方千米,占全省总面积的9.1%。大同是山西省第二大城市,华北地区重要中心城市,国家重要能源基地。大同地区最高峰是阳高县六棱山主峰2420米,市区海拔1000米。境内地貌类型复杂多样,山地、丘陵、盆地、平川兼备。土石山区、丘陵区占总面积的79%。

1.2 水文、气候

大同地区地跨海河、黄河两大流域,以海河流域为主,约占全市总面积的99.43%,黄河流域仅占全市总面积的0.57%[3]。大同市的本地水资源总量为1.42亿平方米,人均水资源量仅为111立方米。大同煤田区域7~9月为雨季,其他月份降雨较少,历年平均降雨量419.88mm,冬季降雪量3.7~50.7mm,平均30mm,蒸发量一般大于降水量的3~4倍,年相对湿度为54%[3]。

大同地处中温带大陆性半干旱季风气候区,四季分明。春季气温回升较快,平均气温7~9℃;多大风,降雨较少,平均降水量仅为50mm左右,占年降水量的15%。夏季气候温和,平均气温在19~22℃之间,雨水集中,平均降水量近250mm,占全年降水量的60%以上;凉爽舒适,多温和的东南风。秋季气温逐渐下降,平均气温在6~8℃之间。冬季较为漫长,长达四个多月,盛行西北风,平均气温在零下7~12℃之间。年日照时数较长,约为2800小时,光能利用潜力十分可观。

1.3 地层、构造

大同煤矿区内赋存的地层从老至新为:太古界集宁群;古生界寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系;中生界的侏罗系、白至系;新生界的上第三系、第四系[4]。构造上,大同盆地位于山西地堑系的北端,是新生代以来发育的断陷盆地[2]。

2 数据预处理

2.1 研究数据源

本文采用不同时相的Landsat TM/ETM+遥感影像作为研究数据源,分别为2005和2008年的Landsat TM/ETM+影像(表一)。所选数据相隔较近,并且处于社会经济高速发展阶段,所选时相的数据比较有代表性。

由于地质灾害形成的复杂多样性,加之目前遥感图像分类方法存在精度不高的缺点,本文对遥感图像的解译主要以目视解译为主。解译过程中,结合遥感图像特点,以图像纹理信息和GIS专业知识为基础,并参照相关文献资料,提高目视解译的准确性和可靠性。

2.2 图像几何校正

成像过程中,由于系统受飞行器姿态、高度、速度以及地球自转等因素影响,造成遥感图像相对于地面目标的实际位置发生挤压、扭曲、拉伸和偏移等[5],采用相关方法消除图像几何畸变的同时,将其变换到所选定投影平面的相应位置上的过程称为几何校正。

几何校正的目的是纠正影像的几何变形,产生一幅符合某种地图投影或图形表达要求的新图像[5]。

本文在遥感图像处理软件ERDAS8.7的Image Geometric Correction模块下,对数据进行几何校正。

2.3 波段组合

图像融合是指将多源信道所采集到的关于同一目标的图像数据经过图像处理和计算机技术等,最大限度地提取各自信道中的有利信息,最后综合成高质量的图像,以提高图像信息的利用率、改善计算机解译精度和可靠性、提升原始图像的空间分辨率和光谱分辨率,从而利于监测。

本文在遥感图像处理软件ERDAS8.7的Image Interpreter模块下,对数据进行波段组合。

2.4 图像增强

图像增强是数字图像处理的最基本的方法之一。图像增强的目的是增强图像中有用的信息,不强调图像的保真度,改善图像的视觉效果,突出感兴趣的信息。

本文主要在ERDAS8.7软件的Radiometric Enhancement模块中完成,采用卷积增强处理对遥感图像进行增强,提高图像的层次感,突出地物信息。

3 地质灾害点的遥感提取

3.1 解译标志

采空塌陷区、滑坡等发生前首先在地表形成地裂缝,地裂缝的宽度大小不同,一般不到1m,最宽处达3~5m,最窄的不足10cm,延伸长度取决于灾害体的规模(图一)。

矿区塌陷区、滑坡等发生前造成的地裂缝在图像上呈现深色条带。热红外图像上,夏季呈现暗色条带;冬季呈现亮色条带。利用航空遥感技术可以较理想地识别地表裂缝,从而划定大同矿区地质灾害高发区域[6]。

3.2 结果提取

大同矿区为中国最大的煤矿区,位于山西省北部。储量大,可采煤层多,平均厚度30~40米。灰分低,硫、磷杂质少,发热量高,且煤层稳定,易于开采。为国内最大的优质动力煤供应基地。

通过对研究区遥感图像解译得出,大同矿区地质灾害主要为采矿区地面塌陷,塌陷坑的数量达22个。

摘要:煤矿是我国国民经济的支柱产业之一。而采矿引起的一系列地质灾害不仅威胁矿区安全,而且影响和制约着经济的发展,从而引发一系列社会问题和矛盾。大同地区最主要的矿山地质灾害是以煤矿开采引发的地面塌陷。而遥感作为信息获取的快速、有效的工具,具有宏观性好、更新周期快、人为因素干扰小等优点,可以直接为地质灾害监测的决策者提供丰富的客观数据,还可以通过推理、演绎和归纳等科学方法,提炼出需要的科学数据,这样不仅丰富了地质灾害监测决策的技术手段,还大大提高了决策的效率。

关键词:地质灾害,地面塌陷,遥感

参考文献

[1]中国地质环境公报[S].中华人民共和国国土资源部,2007.

[2]郭豫宾.大同地区矿山地质环境综合评价研究[D].成都:成都理工大学,2010.

[3]齐香玲.遥感在山西大同煤田地质灾害调查中的应用[D].山西:太原理工大学,2007.

[4]易锦俊.山西地堑系活动断裂与地震、地裂缝灾害研究[D].西安:长安大学,2008.

[5]党安荣,等.遥感图像处理方法[M].北京:清华大学出版社,2003.

篇4:遥感技术在地质灾害调查中的应用

关键词:遥感地质灾害

一、地质灾害遥感调查的历史回顾

近30年来,随着航空航天对地观测技术、计算机技术和电磁波信息传输技术等的深入研究,遥感技术得到了迅猛的发展,在实用化方向上迈出了重要的一步,并被广泛应用于各种国土资源调查与环境评价及灾害监测中。遥感技术应用于地质灾害调查,可追溯到上世纪70年代末期。在国外,开展得较好的有日本、美国、欧共体等。日本利用遥感图像编制了全国1/5万地质灾害分布图;欧共体各国在大量滑坡、泥石流遥感调查基础上,对遥感技术方法进行了系统总结,指出了识别不同规模、不同亮度或对比度的滑坡和泥石流所需的遥感图像的空间分辨率,遥感技术结合地面调查的分类方法,可以用GPS测量及雷达数据,监测滑坡活动可能达到的程度。

我国利用遥感技术开展地质灾害调查起步较晚,但进展较快。我国地质灾害遥感调查是在为山区大型工程建设或为大江大河洪涝灾害防治服务中逐渐发展起来的。上世纪80年代初,湖南省率先利用遥感技术在洞庭湖地区开展了水利工程的地质环境及地质灾害调查工作。有关单位先后在雅砻江二滩电站、红水河龙滩电站、长江三峡工程、黄河龙羊峡电站、金沙江下游落渡、白鹤滩及乌东清电站库区开展了大规模的区域性滑坡、泥石流遥感调查;从上世纪80年代中期起,又分别在宝成、宝天、成昆铁路等沿线进行了大规模的航空摄影,为调查地质灾害分布及其危害提供了信息源。20世纪90年代末期在全国范围内开展的“省级国土资源遥感综合调查”工作中,各省(区)都设立了专门的中小比例尺“地质灾害遥感综合调查”课题,主要是识别地质灾害微地貌类型及活动性,评价地质灾害对大型工程施工及运行的影响等。特别是近年在重大工程论证中,都开展了工程地质遥感调查工作,如杭州湾跨海大桥、向山港跨海大桥等。

综上所述,地质灾害遥感调查已基本完成了示范性实验阶段,正走向全面推广的实用性阶段,在山区大型工程建设及江河湖库的防灾减灾工作中尤其具有广阔的应用前景。

二、地质灾害遥感调查的可行性

(1)地质灾害遥感调查技术经验的积累

国内外地质灾害遥感调查技术方法主要是在上世纪最后20年发展起来的,现已基本形成了规范化的技术流程,在地质灾害遥感判读、分类及制作相应的图像方面都取得了较成熟的经验。湖南省遥感中心承担的湖北鹤峰县娄水江坪河水库的地质灾害调查,利用黑白航片解译了一系列的滑坡、崩塌、泥石流等,编制了1/5万地灾分布图。该图较详细地表示了各种地质灾害的位置、边界、要素等时空特征及平面规模,成为水电部门规划设计甚至地灾评估的重要基础资料及基本依据之一。

近年来完成的“湖南省地质灾害遥感综合调查”项目,对全省地质灾害进行了系统的遥感解译,并进行了滑坡、泥石流、崩塌等地质灾害分区与定量的灾情等级评价,从宏观上进行了致灾成因分析和发展趋势预测。20年的实践与摸索,已掌握了各类地质灾害的遥感影像特征,并具备了较成熟的目视解译地质灾害的方法技术,使应用遥感技术开展地质灾害调查工作成为可能。

(2)遥感技术特点为有效地进行地质灾害调查提供了可能

地质灾害的发生主要受制于地层岩性、构造展布、植被覆盖、地形地貌以及大气降水强度等要素。一般情况下,岩性脆弱、构造发育、植被稀疏、地形陡峻的地段,在强降水过程中容易发生地质灾害。遥感技术有宏观性强、时效性好、信息量丰富等特点,不仅能有效地监测预报天气状况进行地质灾害预警,研究查明不同地质地貌背景下地质灾害隐患区段,同时对突发性地质灾害也能进行实时或准实时的灾情调查、动态监测和损失评估。因此,遥感技术在地质灾害调查中必将发挥重要的作用。

(3)现代高新技术的发展是地质灾害遥感调查的强有力技术支持

空间技术、信息技术和计算机技术是20世纪发展最迅速的科学技术。就空间技术而言,光机扫描遥感仪器的实验成功(代替了摄像管技术),是空间光学一传感器技术发展的转折,它解决了从空间获取可见光和红外两个重要电磁波段数据的关键技术性问题,也为遥感技术提供了更宽波段范围内的服务。如TM(或ETM)图像数据,虽然从技术发展来看,已达到自身的性能极限,但在众多的领域内,它正在或在相当长的一段时间内,可作为重要的信息源服务于广大用户。另一方面,它也为进一步探索空间传感器的机理奠定了基础;对地观测的遥感器目前已涉及从紫外、可见光、红外、微波到超长波的各个波段。其中,可见光一红外波段间的波谱分辨率已达纳米级。

目前,成像光谱仪技术已获得了重大突破,如美国在上世纪90年代发展研制的地球观测系统(EOS),为直接监测和区分地物提供了可能性。在空间分辨率上,利用了长达20年之久的美国TM图像(30m)和法国SPOT卫星图像(10m)已被近年来发射的米级甚至分米级卫星图像所取代,美国IKONOS、Landsat-7卫星,俄罗斯的SPIN-two卫星,加拿大的Radar SAR卫星,印度的IERS卫星等空间分辨率均达米级,我国1999年成功发射的CBERS-1地球资源卫星的空间分辨率也达19.5m。特别是,目前国内外竞相研究的小卫星群发射,将成为地质灾害调查中的主要信息源之一。人造地球卫星的发展与计算机的发展有类似之处,即既向大型方向发展又向小型微型方向发展。发射人造地球卫星需要雄厚的物质基础和技术基础,但是,发射小卫星具有费用低,周期短等优点。一个省(市)区,甚至一所学校,乃至学生作的实验都可发射一颗小卫星。如我国清华大学与英国Surrey大学协作,于1999年成功地发射了“清华一号”和“清华二号”小卫星,遥感传感器的分辨率达到1.8m;哈尔滨工业大学,中科院上海冶金研究所和空间中心也都准备发射自己的小卫星。可以肯定,小卫星的自主研制与发射必将推动地质灾害遥感调查工作。

GPS技术大大改进了滑坡、泥石流等地质灾害调查中的定位工作。目前,美国和俄罗斯都有全球定位系统,其提供数据的差分精度可达毫米级。我国的基础地理框架工作也取得了长足进步,1/100万比例尺的全国数字地图已进入Internet,1/25万全国数字地图也已完成,部份重点地区的1/5万基础1/1万的数字地图制作工作也初具规模。这些基础数据对实现地质灾害遥感调查新技术提供了有力的支撑。遥感图像处理是一项方兴未艾的工作。目前,除功能强大的PCI、ERDAS等软件可进行数字

图像的校正、数据变换、增强、合成及镶嵌外,全球最新遥感图像处理软件EN-VI还具有较好的像元光谱测量、分析、分类及矢量化功能。我国三联公司自行开发的RSIES遥感图像处理软件,自问世三年来,已得到了很大的完善。此外,高速发展的计算机技术使运算速度迅速提高,硬盘及内存容量都大大增加。计算机技术的飞速发展使地质灾害遥感调查中的海量数据存储与运算成为可能。

总之,卫星遥感中不同轨道高度的陆地卫星、气象卫星、海洋卫星、雷达卫星等遥感平台的多层次性,像元大小从0.61m(Quick Bird)到4000m(气象卫星)的多空间分辨率,从紫外,可见光、红外到微波的多光谱分辨率,以及从光谱校正、几何校正、影像增强、特征信息提取、自然识别分类、自动成图、数据压缩及数据库、地理信息系统、网络技术(Internet)的连接等遥感应用模型的广泛性,为地质灾害遥感调查提供了丰富的信息源和信息获取途径。

三、地质灾害遥感调查中存在的主要问题

(1)遥感技术尚未得到广泛的应用。在地质灾害调查队伍中,目前人们对遥感技术比较陌生,使得遥感技术在地质灾害调查中难以发挥应有的作用。

(2)地质灾害遥感调查工作需要多时相的实时或准实时的遥感信息源,而这种信息源价格昂贵。受资金限制,地质灾害的遥感调查工作难以得到普及,目前只能局限于重点地区与重点工程的地质灾害调查。

(3)目前常用的遥感信息源空间分辨率较小,难以满足地质灾害点的详细调查工作,这使得遥感技术仅在宏观调查中应用广泛,而在微观上应用较少。

四、结语

遥感技术是一门新兴的高新技术手段,利用遥感技术开展地质灾害调查不仅是必要的,而且是可行的。遥感技术可以贯穿于地质灾害调查、监测、预警、评估的全过程。随着遥感技术理论的逐步完善和遥感图像空间分辨率、时间分辨率与波谱分辨率的不断提高,遥感技术必将成为地质灾害及其孕灾环境宏观调查以及灾体动态监测和灾情损失评估中不可缺少的手段之一。但是,全面推广地质灾害遥感调查,目前尚存在一定的困难和技术缺陷,有待于广大遥感工作者和地质灾害工作者不断完善。

参考文献:

[1]徐鹏杰等,遥感技术在减灾救灾中的应用遥感技术与应用,2011(4)

篇5:遥感技术在地质灾害中的应用研究

结合灵宝市地质灾害调查与区划,分析GIS软件在地质灾害调查与区划中的应用,并建立了易发性分区评价管理信息系统,阐明了SuperMap软件在地质灾害调查与区划中体现的`优点及在管理决策上实现的简捷性和易操作性,为地质灾害部门管理、决策带来了多方面的优势,提高部门的工作效率.

作 者:赵建粮 王军见 张晋 ZHAO Jian-liang WANG Jun-jian ZHANG Jin  作者单位:赵建粮,ZHAO Jian-liang(中国地质大学,武汉,430074;河南省郑州地质工程勘察院,郑州,450053)

王军见,WANG Jun-jian(河南省地质测绘总院,郑州,450006)

张晋,ZHANG Jin(河南省郑州地质工程勘察院,郑州,450053)

刊 名:科学技术与工程  ISTIC英文刊名:SCIENCE TECHNOLOGY AND ENGINEERING 年,卷(期):2007 7(11) 分类号:X43 关键词:GIS   地质灾害   评价  

★ 地质灾害会议纪要

★ 地质灾害情况调查报告

★ 个人地质灾害报告范文

★ 地质灾害整治承诺书

★ 地质灾害防治条例

★ 地质灾害治理环境保护对策

★ 地质灾害应急演练主持词

★ 菏泽市MapGIS土地利用数据库的建设

★ 泥石流地质灾害危险性预测评估探讨

篇6:遥感技术在地质灾害中的应用研究

地质灾害评价系统在地质灾害分布与易发区图编制中的应用

摘要:本文介绍了地质灾害分布与易发区图的编制中利用地质灾害评价系统对各要素进行赋值评分并重终成图的过程,该系统极大的`提高了编图的科学性、合理性及准确性,适用于各种精度的同类编图工作,极具有应用价值.作 者:郐开富 徐文斌 作者单位:杭州大地科技有限公司,杭州,310013期 刊:科技资讯 Journal:SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION年,卷(期):,(8)分类号:X5关键词:地质灾害 评价系统 易发区

篇7:遥感技术在地质灾害中的应用研究

遥感在地学里应用最广泛的.是地质填图和矿产资源调查.随着信息获取和信息处理技术的不断进步和完善,遥感地质找矿在遥感应用领域里取得了长足的发展.文章结合遥感技术,阐述了其基本原理及其在矿产资源开发预测中的应用,并以实例进行研究.

作 者:黄万宽 弓帅  作者单位:河南省地矿局第一水文地质工程地质队,河南,郑州,450045 刊 名:中国高新技术企业 英文刊名:CHINA HIGH TECHNOLOGY ENTERPRISES 年,卷(期):2009 “”(20) 分类号:P627 关键词:遥感技术   矿产资源   开发预测   地质遥感信息  

篇8:遥感技术在地质灾害中的应用研究

包兰铁路是京兰通道的重要组成部分, 是煤运北通道的后方通道之一, 在我国铁路网中具有重要的地位。现有运量已达到超饱和状态, 成为沿线经济发展的制约因素。因此, 铁道部、宁夏回族自治区、甘肃省合力开展沿既有线增建二线, 既有线提速改造, 配套改造通信、信号等运营设备项目。改建包兰线正线里程469.305 km, 地跨甘肃、宁夏两省。初选线路方案走廊经由地貌类型为黄河冲积平原及河谷区、山前及山间冲洪积平原区、低缓丘陵区、低中山区, 地形地貌较复杂;线路所属构造体系由北向南为祁吕贺山字形构造体系之银川断陷盆地、贺兰山褶皱带;卫宁北山纬向构造带;陇西旋卷构造体系;祁吕贺山字形构造之西翼的祁连山褶皱带及其各构造体系的复合交接部位, 地质构造复杂。

2 遥感信息源的选择及处理

采用美国陆地卫星LANDSAT5 TM影像数据2景, 轨道号分别为130/34, 130/35, 成像时间为2009年5月, 地面分辨率30 m;LANDSAT7 ETM+数据, 分辨率15 m, 成像时间2005年;NASA最新公布的研究区Aster 30 m G-Dem数据;全色黑白航空相片, 重叠率60%, 2009年摄影, 比例尺1∶10 000。使之在原来图像的基础上, 既保留了多光谱图像的信息, 又提高了空间分辨率。由已获取的DEM数据, 在ERDAS IMAGINE Virtual GIS模块下叠加DOM影像图纹理到三维地形模型, 生成动态漫游的立体模型, 从不同的角度和高度辅助解译。

3 主要地质灾害的解译分析

3.1 盐渍土

盐渍土病害主要依据地物的波普反射特征来提取信息。可见光、近红外和短波红外波段是识别盐碱化土壤的关键波段。从信息量来衡量, TM数据1, 3和5波段组合所含信息量最大。土壤反射率介于水体与植被之间, 即大于水体的反射率而小于植被的反射率。在典型地物光谱曲线上, 波长在0.35 μm~0.65 μm之间, 盐碱类土壤和一般土壤的反射率大于其他地物 (如植被) ;而波长在0.65 μm以上时, 植被的反射率大于土壤的反射率;在远红外波段, 土壤反射率大于植被反射率。基于以上特征的分析, 我们选用两种方法来界定盐渍化区域:一种以TM135标准假彩色合成为背景图, 分配各种地类的特征值做复合监督分类;一种则是通过TM432标准假彩色合成为背景图, 提取归一化植被指数 (NDVI) (定义为近红外波段与可见光红波段数值之差和这两个波段数值之和的比值) 来反向界定盐渍化区域。

结合地表盐霜盐斑分布、作物生长状况、地下水水位和矿化度、土壤类型等非遥感数据辅助信息, 经过10%图斑抽样的实地验证, 精度达到了90%的预期指标, 两种方法对于提取中~重盐渍土的精度相差2.4%, 人工修正的复合分类方法效果较为理想。

3.2 泥石流

泥石流形成区多呈勺状、漏斗状、椭圆状三面环山的围谷。山坡裸露, 植被稀少, 浮土厚, 影像色调浅灰~灰白。泥石流属性的判别主要根据堆积物形态特征, 以及堆积物与沟谷相对位置来确定。通常粘性泥石流流程短, 堆积物影像结构粗糙, 集中完整地堆积于沟谷中。流通区与堆积区合二为一, 堆积体有流变痕迹, 顺沟常有多条脊状隆起, 似冰川侧碛一般;而稀性泥石流一般流程较长, 堆积物分散在沟谷的宽缓地段和沟口处。

3.3 崩塌、滑坡

崩塌常发生在岩性坚硬, 节理发育地区, 陡坡周围堆积成岩或倒石堆。在遥感影像上崩塌的陡崖新的色调浅, 老的色调深。在陡崖的下方有浅色调的锥状地形, 有粗糙感或呈花斑状的锥形。崩塌体堆积色调浅, 呈锥状。新生的崩塌体植被少, 古老的崩塌体植被较为茂盛。滑坡发生在具有一定滑动条件的斜坡上, 具有明显的滑坡周界、后壁和滑体内部特征:滑坡周界一般呈簸箕形;滑坡多呈围椅状;滑坡体下方由于土体挤压, 有时可见到高低不平的地貌;滑体前缘呈舌状, 有时表层有翻滚现象而出现反向坡;滑坡裂缝, 包括张拉裂缝、剪切裂缝、鼓胀裂缝、扇形张裂缝;滑体上的树有时呈醉汉林或马刀树, 甚至有枯死现象。

4 结论及建议

4.1 盐渍土

盐渍土主要分布于惠农—银川、平汝支线平罗—大武口一带。其中, 银川—惠农段K468+600~K477+800长约9.2 km的路段属中~重盐渍化, 地表有大片的盐斑, 地表植物难以存活, 表现出荒漠景观。由于地势低洼, 地下水位埋藏浅, 积水成塘, 排泄不畅, 径流滞缓, 地表蒸发强烈, 毛细水不断携带盐分富集表层, 使地表发生盐渍化, 多形成白色盐霜或1 cm~2 cm厚的盐壳。线路经行盐渍土病害区域, 路堤两侧受积水长期浸泡易发生坡脚沉降、溜坍;加之毛细水及强烈蒸发作用, 致使路堤土体均匀程度不同产生次生盐渍化, 从而发生路堤冻胀、边坡松胀、溜坍、翻浆等病害。建议绕避或采用当地含盐土填筑, 采用包坡加隔断层为主、铺设灰土砖路肩、改建永久性排碱沟等综合处理措施。

4.2 泥石流

泥石流是一种突然爆发的含有大量泥砂、石块的特殊洪流。其主要特点是来势迅猛, 破坏力强。当它汇入河流时, 常会压缩或堵塞河道, 使水位壅升或河道变迁, 间接毁坏公路、桥梁及其他构筑物, 造成巨大经济损失。研究区发育泥石流二十余处, 主要分布于甘肃段西邵至余丁段的低缓丘陵和山前冲洪积平原区及香山山脉北段的沟谷中以及白银南至兰州东段中低山区的沟谷中。以水动力成因的沟谷型稀性泥石流为主, 形成区、流通区和堆积区比较明显。流域相对高差61 m~430 m, 山坡坡度均小于40°, 流域面积均小于10 km2, 谷内松散堆积物较丰富, 沟床较平, 堆积厚度多在3 m~8 m, 堆积物以粗粒为主, 规模较小。

宁夏段惠农至红果子沟 (K437+750~K438+100) 以南洪积扇前沿及正谊关沟 (K428+500~K428+900) 发育两条洪水泥石流。按泥石流物质组成划分, 均属水石流, 固体物质主要来源于山前洪积扇上部以及崩塌碎石堆积。

在时间分布特征方面:泥石流均为水动力类型, 发育时间和暴雨强度密切相关, 根据研究区气象资料, 降雨主要集中在6月~9月, 其中7月~8月月平均降雨量大于35 mm。泥石流发育也会集中在6月~9月。但评估区降雨量均很小, 一般不形成大型暴雨, 所以在水源条件限制下, 研究区泥石流爆发可能性较小。

4.3 崩塌、滑坡

研究区崩塌、滑坡主要分布于甘肃段CK896+000—兰州东站, 该地段局部分布有不稳定斜坡, 坡度40°~70°, 地层主要为第四系上更新统风积黄土, 厚度大于20 m, 植被稀少, 在雨水冲刷下, 陡峻山坡及深切沟谷两侧易形成崩塌。

研究区沿线分布有7处滑坡, 滑坡主要类型为顺层基岩滑坡和松散堆积层滑坡, 侏罗系强风化~中风化泥岩、砂岩及上覆的第四系碎石土、含碎石粉质黏土、粉质黏土往往组成了崩滑带, 而下伏泥岩及砂质泥岩基岩, 透水性较弱, 遇水易软化泥化, 容易形成软弱夹层, 为滑面的形成提供了有利的地质结构条件。

5 结语

遥感技术在地质灾害信息提取方面的应用有着高效及结果可视化的优点, 为山区铁路前期勘测工程地质选线提供了大量难以实地获取的信息, 以遥感判释成果指导外业地质调查, 节省了人力物力, 提高了地质填图的质量。

参考文献

[1]塔西甫拉提.特依拜, 吐尔逊.艾山.土壤盐渍化遥感监测研究进展综述[J].新疆大学学报 (自然科学版) , 2008, 25 (1) :18-19.

[2]江红南.基于3S技术的干旱区土壤盐渍化时空演变研究[D].乌鲁木齐:新疆大学, 2007:13-15.

[3]卓宝熙.工程地质遥感判释与应用[M].北京:中国铁道出版社, 2002.

[4]杨金中.遥感技术在工程地质选址工作中的应用[J].国土资源遥感, 2007 (4) :90-94.

[5]奚晓青, 杨新宝.地质灾害国内外研究现状浅析[J].中国水运, 2008 (9) :98-100.

篇9:遥感技术在地质灾害中的应用研究

【摘 要】本文主要介绍了高分辨率遥感技术在地质灾害监测中的应用,并以矿区土壤重金属含量的遥感反演为例,介绍主成分分析与多元逐步线性回归法以及偏最小二乘回归法在土壤重金属含量反演中的应用。

【关键词】地质灾害;高分辨率遥感;土壤重金属;反演

1.地质灾害监测中高分辨率遥感的研究现状

我国的地质灾害种类多、分布广、危害大,成为世界上地质灾害最为严重的国家之一。特别是崩塌、滑坡、泥石流等突发性地质灾害频繁发生,给人们的生命财产造成了巨大的损失,引起社会的不稳,而其造成的间接损失更是无法估计[1]。地质灾害是指在地球的发展演变过程中,由各种自然地质作用和人类活动所形成的灾害性地质事件。随着社会经济的快速发展以及工业化的起飞,人类活动对地球的作用越发明显,直接或间接地引起更多更严重的地质灾害。

为了有效地预防对地质灾害的发生,需要一种先进的技术对地球环境进行连续监测,而遥感技术的出现解决了这个问题。遥感技术通过对地质进行连续观测,能及时发现并提前预报灾情的发生。随着现代航天技术和高分辨率遥感技术的飞速发展,卫星遥感图像的获取越来越容易,同一地区图像获取周期越来越短,图像的精度越来越高[2]。高分辨率遥感技术的出现不仅为地球资源与环境监测研究开辟了广阔的前景,而且为地质灾害的调查和研究提供了崭新的手段。高分辨率遥感影像在地质灾害监测得到广泛的应用。

赵琪等通过分析高分辨率遥感影像来获取建筑物的属性信息,并结合现场调查数据,建立震害矩阵预测震害,最后通过计算综合地震危险指数来评价该区域的综合抗震能力[2]。2008年5月12日,四川省汶川县发生Ms8.0级特大地震。汶川特大地震造成了滑坡、崩塌,并严重损毁了交通基础设施,给全国人民带来了极大的损害。陈世荣[3]等在应急期间缺乏地面调查的情况下,利用高分辨率遥感图像对道路震害损毁进行了快速及较为准确的评估。长期以来,我国对矿山的开发利用管理不全,部分矿区开发秩序混乱,乱采乱挖现象常发生。矿山开发引发了一系列的问题,如水污染、环境破坏、塌矿等严重影响了周围人们的生活及带来了极大的安全隐患。为了对矿区进行有效地管理,保护矿区,高分辨率遥感技术能够实时、高效地监测矿山开发的水土环境。通过利用高分辨率遥感影像提取矿山开发信息实现对矿区的直接的监测[4]。在建立矿山地质灾害遥感标志的基础上,对高分辨率数据进行空间分辨率融合和信息增强,对多种地质灾害进行识别和提取。马超,徐小波[5]等提出利用高分辨率星载SAR进行矿区灾害的监测。唐川、张军[6]等首先对美国高分辨率的“快鸟”影像进行土地覆盖类型遥感解译,然后根据泥石流危险程度和土地覆盖类型特征,构建城市泥石流灾害的损失评估模型,最后结合GIS计算完成泥石流灾害损失计算和评价。滑坡遥感检测对于灾害调查有重要的意义,在对试验区滑坡遥感图像特征进行分析的基础上,胡德勇等[7]提出了基于对象的高分辨率遥感图像滑坡检测方法,并将该方法用于高植被覆盖的热带雨林地区。然而,传统的光学影像容易受到天气的影响,导致图像不清晰,因此,基于单一遥感数据源提取信息非常有限。然而,多源遥感影像的融合能提供一个比较好的方法。薛东剑、何政伟等提出采用光学遥感和雷达数据进行地质灾害区的滑坡监测。刘圣伟、郭大海[8]等提出利用精度更高的,受天气影响很少的、穿透率很高的机载激光雷达技术进行滑坡灾害调查和监测。结果表明机载激光雷达坡度和地表粗糙度图像能够提供精确的微地貌特征量;多期机载激光雷达数据进行滑坡动态监测,可以掌握一定时间段内滑坡体的变形趋势。

2.高分辨率遥感技术监测矿山水土环境

大量实践结果表明,利用高分辨率遥感技术对地质灾害进行分析、识别、监测,建立地质灾害动态监测系统,是预防减少灾害的一个有效的途径。其中高分辨率遥感技术在地质灾害监测中的基本过程包括:

图1 地质灾害遥感监测基本过程

以高分辨率遥感技术监测矿山开发区的水土环境为例,概述利用高分辨率遥感技术反演矿山开发土壤重金属的污染。多数学者认为土壤中的重金属元素含量很低,对土壤光谱曲线影响很微弱,甚至没有影响,那么通过直接分析重金属元素的特征光谱来估计其含量比较困难。Kooistra等[9]通过研究发现莱茵河流域土壤中的Cd,Zn与有机质含量之间存在很好的正相关,并利用了可见光-近红外发射光谱和偏最小二乘回归法预测土壤镉、锌的含量。由于土壤组成成分复杂,而且每个组分对光谱的影响是非线性,使得土壤辐射过程很复杂,直接建立土壤组分与光谱特征之间的物理模型非常困难。因此,首先利用主成分分析找出影响最重要的几个组分来代表土壤中所有的组分,而且选出的几个组分之间互不相关。然后利用多元逐步回归分析方法研究选取的多个自变量与一个因变量之间关系,通过回归系数来确定自变量的影响程度。偏最小二乘回归方法融合了多元回归和主成分分析的特点,通过实施因变量Y对提取自变量X的主成分t进行逐步回归,直至达到满意的精度为止。偏最小二乘拟合能够处理严重的共线性,适合于样本个数小于变量个数的情形。同时相对于PCA,其进行波段变换时不仅考虑自变量本身,而且同时也考虑因变量。因此,偏最小二乘回归比PCA更有效。然而,偏最小二乘在变量投影时,并没有去除噪声波段或者不相关变量。

3.结论

本文分析了高分辨率遥感影像在地质灾害监测中的应用,并以矿区土壤重金属污染遥感监测为例,利用光谱信息进行土壤重金属污染的遥感反演,得到以下一些结论:

(1)高分辨率遥感技术能有效地、实时地、大范围地监测地质灾害及其过程。

(2)在土壤重金属遥感反演过程中,大多数研究者都采用经验统计算法,并没有充分考虑土壤重金属分量特征,精度偏低。

(3)由于土壤中重金属元素含量很低,对土壤光谱曲线影响很微弱,因此需要借助于其他矿物之间的相关关系反演土壤重金属含量。今后的发展应该是利用航天航空高光谱,从不同空间尺度讨论利用遥感信息反演土壤重金属含量。 [科]

【参考文献】

[1]池长艳.基于高分辨率遥感影像的滑坡灾害危险性评价研究[D].山东科技大学,2009.

[2]赵琪,翟永梅,李铁铮.高分辨率遥感图像在城市快速震害预测中的应用研究[J].灾害学,2012(2):72-76.

[3]陈世荣,马海建,范一大,等.基于高分辨率遥感影像的汶川地震道路损毁评估[J].遥感学报,2008(6):949-955.

[4]征刘,赵旭阳,党宏媛.矿山开发的水土环境效应遥感监(下转第175页)(上接第120页)测研究进展[J].石家庄学院学报,2012(3):83-88.

[5]马超,徐小波,刘春国,等.高分辨率星载SAR矿区灾害监测的应用潜力[J].河南理工大学学报(自然科学版),2011(6):684-689.

[6]唐川,张军,万石云,等.基于高分辨率遥感影象的城市泥石流灾害损失评估[J].地理科学,2006(3):358-363.

[7]胡德勇,李京,赵文吉,等.基于对象的高分辨率遥感图像滑坡检测方法[J].自然灾害学报,2008(6):42-46.

[8]刘圣伟,郭大海,陈伟涛,等.机载激光雷达技术在长江三峡工程库区滑坡灾害调查和监测中的应用研究[J].中国地质,2012(2):507-517.

篇10:遥感技术在地质灾害中的应用研究

遥感技术是红树林生态监测中的关键技术.本文详细介绍了航空图像、陆地卫星、SPOT卫星和几种雷达卫星数据在红树林生态监测中的应用,叙述了经验分类法、波段组合法、植被指数法和基于数理统计理论的各种地学分析法在探测红树林的生态学指标包括面积、分布范围、类内区分和类外区分以及动态变化等的应用和精度对比情况,另外,阐述了全球定位系统、地理信息系统和遥感技术在红树林生态监测中的综合应用的`优势以及红树林遥感技术的发展前景.

作 者:于祥 赵冬至 张丰收 YU Xiang ZHAO Dong-zhi ZHANG Fen-shou 作者单位:于祥,YU Xiang(大连海事大学,环境科学与工程学院,辽宁,大连,116026)

赵冬至,张丰收,ZHAO Dong-zhi,ZHANG Fen-shou(国家海洋环境监测中心,辽宁,大连,116023)

篇11:遥感技术在地质灾害中的应用研究

区域气象站降水资料在地质灾害预警中的应用

区域气象站所提供的降水资料,具有很高的时间和空间分辨率,是预警山洪地质灾害气象等级最为直接有效的手段.本文研究了~区域气象观测降水与地质灾害发牛情况的关系,并根据地质灾害的类型、规模和影响范围,在建立相应的`经验预报方程的基础上,提出了有针对性的方案和流程,为防范山洪地质灾害,提高防灾减灾能力服务.

作 者:江海生 易圣才 陈章法 刘美云  作者单位:湖南省怀化市气象局,418000 刊 名:高原山地气象研究 英文刊名:PLATEAU AND MOUNTAIN METEOROLOGY RESEARCH 年,卷(期): “”(z1) 分类号:P426.616 关键词:区域气象站   降水   地质灾害   方程  

篇12:遥感技术在地质灾害中的应用研究

层次分析法在甘肃省地质灾害易发性评价中的应用

摘要:在研究分析甘肃省内地质灾害类型和发育特点基础上,总结出甘肃省的.主要致灾类型为滑坡(含崩塌)和泥石流.确立了主要灾害本身的活动规律和影响因素,厘定滑坡分布密度等历史危害性和暴雨分布等10项指标为影响地质灾害发育程度的主要凶素.采用层次分析方法建立了递阶层次结构体系,并构造出判断矩阵和特征向量,应用模糊数学方法进行了地质灾害易发区和防治区划分,取得了良好的应用效果.作 者:赵成    张永军    赵玉红    ZHAO Cheng    ZHANG Yong-jun    ZHAO Yu-hong  作者单位:甘肃省地质环境监测院,甘肃兰州,730050 期 刊:冰川冻土  ISTICPKU  Journal:JOURNAL OF GLACIOLOGY AND GEOCRYOLOGY 年,卷(期):2009, 31(1) 分类号:X821 关键词:地质灾害    易发性    层次分析    甘肃省   

篇13:遥感技术在地质灾害中的应用研究

改建包兰线正线里程469.305km, 地跨甘肃、宁夏两省。初选线路方案走廊经由地貌类型为黄河冲积平原及河谷区、山前及山间冲洪积平原区、低缓丘陵区、低中山区, 地形地貌较复杂;线路所属构造体系由北向南为祁吕贺山字型构造体系之银川断陷盆地、贺兰山褶皱带;卫宁北山纬向构造带;陇西旋卷构造体系;祁吕贺山字型构造之西翼的祁连山褶皱带及其各构造体系的复合交接部位, 地质构造复杂。

2 遥感信息源的选择及处理

地质灾害体的解译要求空间分辨率高, 影像色调饱和, 地物间反差要, 为能反映这些细节, 主要进行了主成分变换融合。使之在原来图像的基础上, 既保留了多光谱图像的信息, 又提高了空间分辨率。由已获取的DEM数据, 在ERDAS IMAGINE Virtual GIS模块下叠加DOM影像图纹理到三维地形模型, 生成动态漫游的立体模型, 从不同的角度和高度辅助解译。

3 主要地质灾害的解译分析

3.1 盐渍土

盐渍土病害主要依据地物的波普反射特征来提取信息。选用两种方法来界定盐渍化区域:一种以TM135标准假彩色合成为背景图, 分配各种地类的特征值做复合监督分类;一种则是通过TM432标准假彩色合成为背景图, 提取归一化植被指数 (NDVI) (定义为近红外波段与可见光红波段数值之差和这两个波段数值之和的比值) 来反向界定盐渍化区域。

结合地表盐霜盐斑分布、作物生长状况、地下水水位和矿化度、土壤类型等非遥感数据辅助信息, 经过10%图斑抽样的实地验证, 精度达到了90%的预期指标, 两种方法对于提取中-重盐渍土的精度相差2.4%, 人工修正的复合分类方法效果较为理想。

3.2 泥石流

泥石流形成区多呈勺状、漏斗状、椭圆状三面环山的围谷。山坡裸露, 植被稀少浮土厚, 影像色调浅灰—灰白。泥石流堆积区主要位于沟口, 平面常呈扇形体。影像结构粗细间杂, 色调浅灰—灰白。泥石流属性的判别主要根据堆积物形态特征, 以及堆积物与沟谷相对位置来确定。通常粘性泥石流流程短, 堆积物影像结构粗糙, 集中完整地堆积于沟谷中。

3.3 崩塌、滑坡

崩塌常发生在岩性坚硬, 节理发育地区, 陡坡周围堆积成岩或倒石堆。在遥感影像上崩塌的陡崖新的色调浅, 老的色调深。在陡崖的下方有浅色调的锥状地形, 有粗糙感或呈花斑状的锥形。崩塌体堆积色调浅, 呈锥状。新生的崩塌体植被少, 古老的崩塌体植被较为茂盛。

滑坡发生在具有一定滑动条件的斜坡上, 具有明显的滑坡周界、后壁和滑体内部特征:滑坡周界一般呈簸箕形;滑坡多呈围椅状;滑坡体下方由于土体挤压, 有时可见到高低不平的地貌;滑体前缘呈舌状, 有时表层有翻滚现象而出现反向坡;滑坡裂缝, 包括拉张裂缝、剪切裂缝、鼓胀裂缝、扇形张裂缝;滑体上的树有时呈醉汉林或马刀树, 甚至有枯死现象。

4 建议

4.1 盐渍土

盐渍土主要分布于惠农至银川、平汝支线平罗至大武口一带。其中, 银川至惠农段K468+600~K477+800长约9.2km的路段属中-重盐渍化, 地表有大片的盐斑, 地表植物难以存活, 表现出荒漠景观。线路经行盐渍土病害区域, 路堤两侧受积水长期浸泡易发生坡脚沉降、溜坍;加之毛细水及强烈蒸发作用, 致使路堤土体均匀程度不同产生次生盐渍化, 从而发生路堤冻胀、边坡松涨、溜坍、翻浆等病害。

4.2 泥石流

泥石流是一种突然爆发的含有大量泥沙、石块的特殊洪流。其主要特点是来势迅猛, 破坏力强。它可直接埋没公路、摧毁路基、堵塞或撞击桥涵等建筑设施, 致使交通中断。宁夏段惠农至红果子沟 (K437+750~K 4 3 8+1 0 0) 以南洪积扇前沿及正谊关沟 (K428+500~K428+900) 发育两条洪水泥石流。按泥石流物质组成划分, 均属水石流, 固体物质主要来源于山前洪积扇上部以及崩塌碎石堆积, 一般为卵石土、砾石土、和砾石, 末端未形成堆积扇。

在时间分布特征方面:泥石流均水动力类型, 发育时间和暴雨强度密切相关, 根据研究区气象资料, 降雨主要集中6~9月份, 其中7~8月月平均降雨量大于35mm。泥石流发育也会集中在6~9月。但评估区降雨量均很小, 一般不形成大型暴雨, 所以在水源条件限制下, 研究区泥石流爆发可能性较小, 建议铁路在各泥石流沟地段采用桥梁的构筑形式通过, 以减小对拟建铁路建成后的危害。

4.3 崩塌、滑坡

研究区崩塌、滑坡主要分布于甘肃段CK896+000~兰州东站, 该地段局部分布有不稳定斜坡, 坡度40°~70°, 地层主要为第四系上更新统风积黄土, 厚度大于20m, 植被稀少, 在雨水冲刷下, 陡峻山坡及深切沟谷两侧易形成崩塌。崩塌和滑坡, 多发生于软硬岩层相间的地层中, 即夹有煤层或粘土层的地层, 其相应的危害情况要比缺失软弱夹层 (比如薄煤层) 或缺失坚硬岩层的地层严重的多。其主要原因在于, 软质地层易于风化, 抗剪强度较低, 又是良好的隔水层, 为滑面的形成提供了良好的地质结构条件。

研究区沿线分布有七处滑坡, 滑坡主要类型为顺层基岩滑坡和松散堆积层滑坡, 为滑面的形成提供了有利的地质结构条件。其中, 青城滑坡位于增建线路里程CK8 60+3 30~CK8 60+5 00段 (青城隧道出口) 左270m处。滑坡体宽71m, 主轴长94m, 平均坡度约43°, 面积6.1×103m2, 平均厚度约5m, 体积约3.1×104m3, 主滑方向为176°。滑坡体后缘出现多条拉裂缝, 长15~40m, 宽10~40cm, 深0.3~1.6m, 稳定性差。由于位于隧道出口处, 浅层滑坡可能会因线路施工而加剧, 建议隧道出口方案采用中桥构筑。

东沟滑坡位于线路里程CK896+385~CK896+440右侧130m。滑坡体宽37m, 主轴长43m, 平均坡度约33°, 面积1.6×103m2, 平均厚度约5m, 体积约8.0×103m3, 主滑方向为46°, 稳定性较差。但滑坡体发育规模较小, 对拟建铁路危害性小。研究区崩塌、滑坡总体发育规模较小, 对拟建铁路危害性小。

5 结语

遥感技术在地质灾害信息提取方面的应用有着高效及结果可视化的优点, 为山区铁路前期勘测工程地质选线提供了大量难以实地获取的信息, 以遥感判释成果指导外业地质调查, 节省了人力物力, 提高了地质填图的质量。

参考文献

[1]塔西甫拉提·特依拜, 吐尔逊·艾山, 等土壤盐渍化遥感监测研究进展综述[J].新疆大学学报 (自然科学版) , 2008, 25 (1) .

篇14:遥感在滑坡灾害研究中的应用进展

【关键词】遥感;滑坡灾害;应用;进展

遥感技术在滑坡灾害研究中的应用已被国家“十一五”科技支撑计划列为重点课题,以期利用遥感和GIS技术全面开展滑坡灾害的早期识别和风险评估。随着新型遥感技术和地面观测系统的发展,传感器收集全天候滑坡研究数据的能力也得到大幅度提升,此外,高分辨率影像技术的发展极大地丰富了滑坡灾害研究的手段。

1.遥感在滑坡灾害研究中的最新应用进展

1.1遥感在滑坡灾害研究中的发展特点

随着遥感技术的成熟,遥感数据的丰富度得到大幅度提升,近年来在滑坡灾害中的应用研究集中在制图、灾害监测、空间分析和灾害预测方面。遥感技术在滑坡研究中的应用也逐渐从单一资料分析向多数据、多时相复合分析靠拢,并从静态滑坡识别过渡到动态滑坡监测和滑坡信息获取,信息提取方式也由之前的视觉观察过渡到计算机自动获取。

1.2遥感技术在滑坡灾害研究中的应用内容

根据遥感技术在滑坡灾害研究中的应用目的,可以对其应用內容进行系统归纳分析:(1)用于滑坡体表面变化观察,传感器:航空摄影,方法/技术:通过扫描和地理参考数据,比对图像差异和设定阈值探查表面变化,如岩石裸露、新植被覆盖等。(2)用于滑坡识别,传感器:航空相片,方法/技术:比较图像差异,校正图像配准。(3)用于滑坡体积计算,传感器:航空相片,方法/技术:利用不同时期的立体像对来提取三维模型。(4)用于滑坡敏感性制图,传感器:航空相片和地球观测卫星系统,方法/技术:综合航空相片和地球观测卫星系统成像数据进行滑坡敏感性制图。(5)用于滑坡灾害和滑坡风险评估,传感器:星载热量散发和反辐射仪,方法/技术:根据图像处理结果提取滑坡危险因素,进行敏感性制图。(6)用于滑坡探测,传感器:航空相片和高分辨率快鸟卫星,方法/技术:GPS监测和图像处理。(7)用于滑坡运动速率估算,传感器:星载散射计,方法/技术:雷达干涉成像。(8)用于观测滑坡地貌特征变化,传感器:航空相片和JERS卫星,方法/技术:航空相片解译和干涉测量。(9)用于滑坡地表变形监测,传感器:欧洲遥感卫星1号和欧洲遥感卫星2号,方法/技术:干涉测量。(10)用于滑坡体积计算,传感器:3D激光扫描仪,方法/技术:GPS定位和激光扫描[2-4]。

从上述列举的应用内容可以看出当前阶段遥感技术在滑坡灾害研究中的应用特点,在传感器应用方面,既存在单一航空相片解译,也存在多时像和立体像复合分析,在卫星影像方面,有多重影像技术,包括高分辨率影像和立体像等。在滑坡植被指数、土地覆盖类型等基本信息的基础上,结合高程数字模型技术和GIS空间分析模型技术,可以开展滑坡敏感性制图研究,这已成为滑坡调查和滑坡风险评估的主要手段。

2.支撑技术发展和应用

当前滑坡灾害研究热点是滑坡灾害风险评估和管理,这也是滑坡自然属性和社会属性高度结合之后的集中体现。滑坡风险评估的基础是空间数据获取的及时性和可靠性,因此,建立完善的滑坡信息数据库是分析滑坡因素和滑坡变形监测的关键。随着遥感技术的丰富和发展,其在滑坡灾害研究中的支撑作用日益显著,下面,本文将结合国内外研究新进展分析遥感技术在滑坡风险评估中的应用情况。

2.1基础地形数据分析

基础地形数据分析需要用到高程数字模型、数字地形模型和数字表面模型,数据生成方式除了数字线化地图内插值外,还有卫星立体像对、雷达、机载激光扫描、航空拍摄技术。遥感技术的发展促使地形数据生成手段的多样化,并使其逐渐成为地形数据的支撑技术。2001年美国太空总署研制的航天飞机雷达,使高程数字模型的地形模拟更见简易,数据信息的全球共享使航天飞机雷达成为全球滑坡灾害研究的重要数据信息来源。

2.2滑坡制图

滑坡制图与滑坡编录是同步进行的,指在某一区域,对滑坡的类型、体积、位置等信息进行详细如实的记录并制图表达。遥感卫星的大面积同步观测使某一区域的周期性观测成为可能,这也是区域滑坡动态编录的基础和理想数据来源。在遥感卫星滑坡编录过程中,需要用到滑坡的色调、纹理和阴影特征,或者利用水系变异、植被异常等因素来识别滑坡空间形态特征和空间分布情况[5]。多时相遥感影像技术可以实现动态数据更新,便于对滑坡变形进行实时探测。当前最常用的滑坡编录方法是高精度数字高程模型数据编录,此种方法基于高精度数字高程模型原则,利用高分辨率光学影像立体像对来生成高精度模型数据,在GIS的协助下,可将滑坡水文、地质等要素整合成一个完成的滑坡编录图。

2.3滑坡静态-动态制图

开展滑坡灾害预测和危险评估的基础是滑坡因素,Varnes于1994年的研究中,将滑坡因素归为两大类:内在因素(孕灾环境)和外在因素(诱发条件)。内在因素包括地貌、地质、植被覆盖、水文、气象等相对静态的因素,外在因素包括风化、侵蚀、震动、水位变动、人类活动等改变边坡应力条件和岩土体强度的动态因素。遥感技术在内在因素监测方面已形成一套成熟的技术体系,在动态因素方面,气象预报数据是遥感的主要信息来源,航空影像和高分辨率卫星在人类工程活动监测方面得到了广泛的应用。

2.4滑坡监测

滑坡监测是收集滑坡动态变化数据的过程,包括滑动位移、表面形态、滑移速度、边坡应力改变等,可以为有效评估滑坡危险性和预测滑动时间提供可靠的数据信息。近年来在滑坡监测方面,最常用的技术就是高分辨率和多波段遥感成像技术。

2.5承灾体制图

承灾体指某一区域内滑坡灾害的潜在影响因素,包括人口、工程施工、建筑、基础设施、环境等。承灾体的识别难度在于承灾体类型识别、数据获取、制图和间接损失预估。遥感技术的应用优势主要体现在静态承灾体的数据获取能力方面,包括静态基础设施、环境、建筑等,尤其是近几年来,城市建设速度加快,大规模工程建设施工,使地理图像的快速更新变得更加简捷。此外,利用高分辨率影像技术,结合实际调查,还可以补充承灾体影像识别的不足。

3.结束语

遥感技术在滑坡灾害研究中的应用已从静态、单一的资料分析转化为动态识别和复合数据监测分析,新的技术方法正在不断涌现,必将促进遥感技术在滑坡灾害研究中发挥更大的参考价值。 [科]

【参考文献】

[1]张蕾.卫星遥感资料在滑坡灾害防御中的应用[J].气象科技进展,2013,S1:34-40.

[2]高富,艾夕辉,段尚彪等.GPS、GIS技术在西庄河流域滑坡灾害研究中的应用[J].山地学报,2003,02:239-245.

[3]仇大海,蒋炜,牛海波等.遥感影像分辨率分析技术在滑坡研究中的应用[J].地质灾害与环境保护,2010,01:105-108.

[4]郭霄仙.地理信息系统的开发工具及其在地质灾害研究中的应用进展[J].西部资源,2010,06:28-29.

篇15:遥感技术在地质灾害中的应用研究

遥感技术在矿山遥感调查与监测中的应用

论述了遥感技术在开展矿山遥感动态监测中的方法,即通过对遥感影像进行几何纠正,融合,在信息提取的基础上,结合实地调查,对矿山开发状况和矿山生态环境进行监测.结果表明,在监测期间能够很好的发现违规开采的行为与引起的`环境问题,很好地实现了对监测区采矿行为及其变化的动态监测.为合理开发矿产资源、保护地质环境、矿山环境整治、实时矿山环境监督等提供基础资料.

作 者:褚进海 彭鹏 李郑 贾丽萍 CHU Jin-hai PENG Peng LI Zheng JIA Li-ping 作者单位:安徽省地质调查院,安徽合肥,230001刊 名:安徽地质英文刊名:GEOLOGY OF ANHUI年,卷(期):19(3)分类号:P627 TD8关键词:矿山遥感 矿山开发 监测 遥感

篇16:遥感地质勘查技术与运用研究论文

在一般情况下,内生矿通常处于地质构造的异常部位与边缘部位,矿产资源主要分布在板块构造不同体的结合部位,这些地质信息都可以利用遥感地质勘查技术进行检测,在遥感器航拍的空间信息可以清楚地检测到板块构造边界地带的矿床。在利用遥感技术提取地质标志信息时,一般选择与检测区域具有成矿几率的线状、带状影像,同时在获取地质构造信息的过程中,对断裂与推覆体这一主要控矿构造模块的信息进行集中处理。在利用电磁与光谱技术扫描地质信息的过程中,由于外部因素与内部因素多方面的影响,图像成像的部分地质纹理信息与地质线性形迹难以清晰显示[2]。对地质构造信息的“模糊作用”可以合理利用专家目视解译或人机交互等科学方法对图像进行处理,利用科学的计算机图像恢复技术或目视比值分析等有效措施,突出重点地质构造信息。在地质构造信息提取的过程中,遥感地质勘查技术可以利用地表岩性特征、地质地貌特征等数据对地质构造隐性信息加以提取。

2.2利用岩矿光谱技术进行识别

岩矿光谱技术是遥感地质勘查技术的理论基础,适用于多光谱技术与高光谱技术,通过对多光谱蚀变信息的提取,对地质进行岩性识别与高光谱矿物识别。由于多光谱技术的光谱分辨率较低,导致岩矿的光谱特征表现力较弱,因此岩矿光谱技术主要基于图像线性信息与图像灰度特征,对岩矿的反射率差异进行分析。高光谱技术可以获取连续光谱信息,直观地识别地质类型,这是区别于多光谱技术的主要特征。岩矿光谱技术可以利用多光谱技术与高光谱技术有效地识别岩矿类型,识别与成矿作用有直接关系的矿物蚀变信息,对蚀变强度进行定量,为地质勘探工作提供技术支持。

2.3利用植被波谱特征进行找矿

矿产资源受到地下水微生物等外部因素的影响,可能使蕴藏的金属资源或矿产资源产生化学反应,使地表层产生一定程度上的结构变化,影响土壤层的成分组成[3]。地表植物对矿产资源存在着不同程度的聚集度与吸收度,使得地表植被的繁盛光谱特征产生不同的差异。基于这一特征,遥感地质勘查技术可以根据提取到的植被光谱异常信息进行分析,将植被光谱的异常色调进行有效的分离与提取,根据异常植被光谱对该地区是否存在矿产进行合理判定,提高矿靶区勘查工作的准确性,指导相关地质勘查工作的开展。针对植被对金属含量呈现的差异性,相关部门可以在既定矿区详细地收集植被样品的光谱特征,通过图像处理技术重点分析较为特殊的植被光谱,在光谱分析过程中,明确波谱测试技术灵敏度的有限性,对植被微弱的金属含量信息进行深入的分析,结合当地地质地貌实际情况科学地判定当时是否存在矿产资源。

3结论

随着我国国民经济的快速发展,国家对于矿产资源的需求量就越来越大,利用有效的矿产勘查技术显得尤为重要。遥感地质勘查技术一方面较之传统的勘查技术确实更具效率与精确性,可以根据实际地质情况进行有效的监测与评价,具有一定的先进性;另一方面随着矿产资源需求量的增大,遥感技术的发展面临着更为严峻的挑战。因此在应用遥感地质勘查技术的过程中,应不断对遥感技术进行完善与创新,实现对矿产资源的有效监控。

参考文献:

[1]刘现华.遥感地质勘查技术与遥感找矿模式研究[J].中国高新技术企业,(29):21-22.

篇17:遥感技术在地籍测绘中的应用论文

遥感技术在地籍测绘中的应用论文【1】

【摘要】随着科学技术以及计算机技术不断地发展以及进步,在地籍测绘工作中,对于遥感技术的使用已经越来越成熟。

自遥感技术被开发应用以来,得到了广泛的推广以及实际应用,作为现代化技术中具有代表性的一种,其在建设、水利、规划以及农业等各个领域发挥了不俗的能力。

【关键词】遥感技术 地籍测绘 应用

引言:遥感,就是利用地面上空的飞机、飞船、卫星等飞行物上的遥感器收集地面数据资料,同时从里面获得有关信息,经过有关记录、传送、分析和判读来识别地物。

遥感由空基系统、地基系统和研究技术支持系统组成。

遥感技术是一门实用的,先进的空间探测技术,在国民经济中发挥着越来越重要的作用。

测绘工作,特别是基础测绘是国民经济和社会发展不可缺少的一项基础性、前期性和公益性工作。

遥感技术应用于基础测绘,可以高速度、高质量的测绘地图。

一、遥感技术的特点

遥感技术具有获取数据资料范围大、获取信息的速度快,周期短、获取信息受条件限制少、获取信息的手段多,信息量大等特点。

航空遥感具有技术成熟、成像比例尺大、地面分辨率高、适于大面积地形测绘和小面积详查以及不需要复杂的地面处理设备等优点。

缺点是飞行高度、续航能力、姿态控制、全天候作业能力以及大范围的动态监测能力较差。

但作为一种探测和研究地球资源与环境的手段,仍是方兴未艾、不可取代的。

二、遥感技术应用时的流程

动态的遥感技术在进行应用的时候,流程一般是选取数据、对数据进行处理、对发生变化的信息进行提取和对检测的精度进行评定。

1、选取数据

现在遥感技术选取数据一般是通过卫星。

在检测的时候应该和相关的土地利用图进行结合,并且进行对比,在检测的时候把一些生态、人文等指标加入材料中去,从而不断提高获取信息的精度。

若是要求精度特别高的时候,还有必要将GPS 获取的影像资料补充进来。

2、对数据进行处理

感技术直接获取到的一些数据是无法进行直接识别的,必须经过计算机技术的转化,才能进行识别,并且还要对数据进行一定的修正,提高信息的精确度。

3、对发生变化的信息进行提取

所谓的变化信息便是新发生变化的地理信息,对变化信息进行提取是地籍测绘的过程中遥感技术非常重要的应用。

通过时间先后,来进行变化信息量的获取,并且根据时间变化对未来进行一定预测,以备参考的时候使用。

4、对检测的精度进行评定

精度在某种程度上决定了遥感技术的质量,通过对于数据的分析和记录,便能够获取信息的真实精确度。

三、在测绘工作中遥感技术的应用

1、在专题图制作过程中的应用

所谓遥感专题地图的制作即在计算机制图的环境下利用遥感资料编制出各类专题地图,这是遥感信息在地理研究和测绘制图中的重要应用之一。

(1)制图比例尺以及空间分辨率的选择

空间分辨率也就是地面分辨率,是指遥感仪器所能分辨出的最小目标的实际尺寸,也就是遥感图像上面一个像元相对应的地面范围的大小。

因为遥感制图是利用遥感的图像来提取专题的制图信息,所以在选择图像空间分辨率时一定要考虑到下面两个因素:一是解译目标最小尺寸,二是地图成图比例尺。

空间不同规模的制图对象的识别,在遥感图像的空间分辨率方面都有一定的要求。

地图比例尺与遥感图像的空间分辨率有着密切的关系。

所以进行普通地图的修测更新和遥感专题制图时,对不同平台的图像信息源,应该结合研究宗旨、精度、成图比例尺和用途等要求,进行分析选用,以达到经济、实用的效果。

(2)波段以及波普分辨率的选择

在进行波普分辨率选择的时候,必须注意波段的选择。

波段的数目、波段的宽度以及波段的长度都能决定波普分辨率。

(3)时间分辨率和时相。

由于时间分辨率在遥感图像中的差别比较大,所以制图的时候,必须充分的了解其变化的周期,找出最能够揭示其本质的最佳时相。

2、在地籍测绘过程中的应用

(1)动态监测

随着遥感技术和计算机的发展、进步,日趋成熟的动态监测应用已融入地籍测绘中,例如遥感技术与地理信息系统结合,以及GPS定位技术等,给土地测绘带来了诸多的`方便。

在地籍测绘中应用遥感技术,最直接便捷的一点就是动态监测。

动态监测也就是应用遥感技术,对土地调查和动态、土地的变更进行监测。

在地籍测绘中,动态遥感监测技术是对土地的利用率和相关调查的资料,通过图形以及数字等难识别的对象为基础,利用计算机的相关技术,对难以识别的信息进行相关处理,变成可识别的图像和文字,从而记录相关的数据信息,合理的确定监测周期,以便对土地利用的变化情况进行全新的监测,各个时期的数据进行对比,从而得出最优。

技术上的进步给人们带来了越来越多的便利,随着计算机图像处理技术的成熟以及完善,动态监测技术应用于地籍测绘,在将来一定会越来越方便。

(2)遥感技术

在地籍测绘中,动态遥感监测技术的应用,一般通过以下流程来运作:数据的选取、处理、变化信息的提取和监测精度的评定。

①数据的选取,大家都知道地籍管理具备连续性、高精度性以及综合性等特征,目前的遥感技术对数据的选取,一般通过法国和美国的Landsat?TM、SPOT两种卫星数据来实现。

然而监测的精度一直以来都是遥感技术最关键的部分,为了提高精度需要,有时必须结合相关土地利用图,来作为监测的对比,并将生态、人文等相关指标列入地籍测绘资料中。

当精度的要求特别高时,必须借助GPS等高分辨率卫星影像当作补充资料。

②变化信息的提取,所谓变化信息,即在固定的时间段、土地的相关资料产生变化的相关量的大小来提取变化信息,这是遥感技术在地籍测绘中最为重要的应用,通过时间差来计算不同时间段的变化信息量,从而来预计出土地未来的变化规律,为今后的整体规划提供一定的参考。

(3) GPS RTK的勘测定界

在现在的土地勘测中,首先采用遥感影像上粗略标注勘界的位置,然后再到野外进行GPS-RTK测量。

建设用地中的土地勘测定界是实地的确定土地使用的界线范围,量测使用界线范围内各类土地面积并计算用地面积,测定界桩的位置等测绘技术工作,它不仅给各级政府的国管部门审批地籍管理、土地提供可靠依据而且提供了基础资料。

建设用地勘测定界的工作顺序为,审查用地文件DD现场的勘测DD图上的红线设计DD实地的放样DD审核测量DD面积测量与计算DD绘制建设用的地界图DD填绘建设用的地管理图DD资料的整理DD建档,经反复实地的勘测、图上的设计、权属的调查后制定出放样的数据。

利用GPS RTK技术勘测定界放样,能够避免关系距离法和解析法放样等放样方法复杂性,也简化了在建设用地勘测定界的工作工程,特别是对铁路、公路、输电线路、河道等线性工程以及特大型工程的放样尤为实用。

其是遥感与摄影测量科学的前沿内容。

结语:地籍测绘工作繁杂,在进行实际工作中,必须通过对高科技技术的运用才能有效地完成相应的工作,遥感技术的开发以及研究,给地籍测绘工作带来了极大的便利,并且随着科学技术不断地发展以及进步,遥感技术也将更加成熟。

篇18:遥感技术在地质灾害中的应用研究

1 遥感技术的特点

1.1 宏观性遥感影像是大范围地面信息的

载体, 一景NOAA数据覆盖512kin×512km的地面范围;一景TM数据覆盖180kin×180km的地面范围;一景SPOT数据覆盖60kin×60kin的地面范围;加拿大RADAKSAT则有多种成像方式。幅宽从75kin到500kin。遥感为人们从宏观上、总体上把握事物的全貌提供了快速、便捷的途径。

1.2 客观性遥感信息是从高空获得的地面

信息, 这些信息虽然不是依靠人们的直接观测获得, 却是地物通过特有的光谱特性或反射特性对地面状况的客观反映。通过模式识别、计算机分类技术、波段运算等分析方法对这些信息进行研究, 我们可以获得特定区域现状的相关信息。

1.3 综合性卫星遥感信息是对地面状况的综合反映。

山峰、水库、道路、植被、居民点、地质结构和大地构造等静态地物地貌。流动物体的瞬时动态影像等都能在其中得到一定地反映, 不同波段的遥感数据还蕴藏着温度、湿度、亮度等环境要素。

1.4 动态性每一景遥感信息都是对地面状况地瞬时反映。

同一地区不同时期的遥感影像反映了研究区域的动态变化。NOVA卫星每天可以重复获得同一地区的两景数据。TM影像的成像周期为7天, SPOT卫星可以每天对同一地区成像, RADARSAT影像的成像周期最快可达3天-4天.而机载SAR。可以根据需要随时升空获取影像信息。

2 遥感调查地质灾害的必要性

据不完全统计, 全球发展中国家每年由地质灾害造成的经济损失, 达到了国民生产总值的5%以上。在我国灾害及其所导致的环境问题中, 据估计由地质灾害造成的损失约占整个灾害损失的35%。可见, 利用遥感技术加大对地质灾害调查、监测和防治, 已成为刻不容缓的任务。遥感对地观测技术具有时效性好、宏观性强、信息量丰富等特点。卫星遥感中的“星载雷达技术”具有穿透云雨特点, 不受天气条件影响, 可以实时而准确的开展突发性地质灾害状况调查, 为抢灾与救灾工作提供准确资料。

3 遥感调查地质灾害的可行性

3.1 遥感调查地质灾害的技术经验积累

国内外遥感调查地质灾害的技术方法, 已基本形成了规范化的技术流程, 在地质灾害遥感判读、分类及制作相应的图像方面都取得了较成熟的经验。能够对地质灾害进行系统的遥感解译, 并进行滑坡、泥石流、崩塌等地质灾害分区与定量的灾情等级评价, 从宏观上进行致灾成因分析和发展趋势预测。

3.2 遥感技术特点为有效地进行地质灾害调查提供了可能

一般情况下, 岩性脆弱、构造发育、植被稀疏、地形陡峻的地段, 在强降水过程中容易发生地质灾害。遥感技术具有全天候、准确性, 不仅能有效地监测预报天气状况进行地质灾害预警, 研究查明不同地质地貌背景下地质灾害隐患区段, 同时对突发性地质灾害也能进行实时或准实时的灾情调查、动态监测和损失评估。因此, 遥感技术在地质灾害调查中必将发挥非常重要的作用。

3.3 遥感技术的快速发展为地质灾害调查提供了强有力技术支持

世界卫星技术的发展, 米级甚至分米级的卫星图像为直接监测和区分地物提供了可能性。另外, GPS技术大大改进了滑坡、泥石流等地质灾害调查中的定位工作, 美国和俄罗斯都有全球定位系统, 其提供数据的差分精度可达毫米级。我国的基础地理框架工作也取得了长足进步, 1:1 000 000比例尺的全国数字地图已进入Internet, 1:250 000全国数字地图也已完成, 部份重点地区的1:50 000基础1:10 000的数字地图制作工作也初具规模。

4 遥感技术调查地质灾害的内容

4.1 遥感技术能够调查与研究的孕灾背景

利用遥感技术有效地调查研究地质灾害孕灾背景, 是地质灾害调查中最基础而又最重要的工作内容: (1) 时日降水量; (2) 多年平均降水量; (3) 地面坡度; (4) 松散堆积物的厚度及分布; (5) 构造发育程度 (控制岩石破碎程度和稳定性) ; (6) 植被发育状况; (7) 岩土体结构 (反映岩土体抗侵蚀、破碎的能力) ; (8) 人类工程活动程度。由于气象卫星可以实时监测降雨强度与降水量, 陆地资源卫星不仅具有全面系统的调查地表地物的能力, 其红外波段及微波波段还具有调查分析地下浅部地物特征的作用。因此, 在上述8种地面水文观测站调查统计, 其它因子可通过陆地资源卫星并结合适当的实地踏勘资料得以查明。

4.2 遥感技术在地质灾害现状调查与区划方面的作用

地质灾害作为一种特殊的不良地质现象, 无论是滑坡、崩塌、泥石流等灾害个体, 还是由它们组合形成的灾害群体, 在遥感图像上呈现的形态、色调、影纹结构等均与周围背景存在一定的区别。因此, 对崩、滑、泥等地质灾害的规模、形态特征及孕育特征, 均能从遥感影像上直接判读圈定。在此基础上进行地质灾害区划, 划分地质灾害易发区域, 评价易发程度, 为防治地质灾害隐患, 建立地质灾害监测网络提供基础资料。

4.3 遥感技术对地质灾害动态监测与预警

地质灾害的发生是缓慢蠕动的地质体 (如滑坡体等) 从量变到质变的过程。一般情况下, 地质灾害体的蠕动速率是很小而且稳定的, 当突然增大时预示着灾害的即将到来。由于全球卫星定位系统 (GPS) 的差分精度达毫米级, 可以满足对蠕动灾体测的精度要求。因此, 利用卫星定位系统可以全过程地进行地质灾害动态监测, 在此基础上有效地行地质灾害的预测、预报甚至临报和警报。

4.4 遥感技术对灾情实时调查与损失评估提供可靠的技术手段

地质灾害的破坏包括人员与牲畜伤亡。村庄、工矿、交通下线、桥梁、水工建筑等财产损失以及土地、森林、水域等自然资源的毁坏。利用遥感技术进行地质灾害调查, 除人员与牲畜伤亡难以统计外, 高分辨率的遥感影像对工程设施和自然资源的毁坏情况均可进行实时或准实时的调查与评估, 为抢灾救灾工作提供准确依据。

结语

遥感技术是一门新兴的高新技术手段, 利用遥感技术开展地质灾害调查不仅是必要的, 而且是可行的。遥感技术可以贯穿于地质灾害调查、监测、预警、评估的全过程。随着遥感技术理论的逐步完善和遥感图像空间分辨率、时间分辨率与波谱分辨率的不断提高, 遥感技术必将成为地质灾害及其孕灾环境宏观调查以及灾体动态监测和灾情损失评估中不可缺少的手段之一。但是, 全面推广地质灾害遥感调查, 目前尚存在一定的困难和技术缺陷, 有待于广大遥感工作者和地质灾害工作者不断完善。

摘要:我国幅员辽阔, 地质结构多样, 是一个地质灾害多发的国家。常见的地质灾害有滑坡、泥石流、崩塌、地裂缝、地面塌陷等。不合理的人类经济工程活动使得地质灾害的发生日趋加剧, 地质灾害严重地威胁着国家的财产和人民的生命安全, 阻碍了社会经济可持续发展, 利用遥感技术不仅可以监测地质灾害的发生, 同时能够为抢灾与救灾工作提供准确资料, 减少甚至避免地质灾害造成的损失。

关键词:遥感图像,地质灾害,调查与评估

参考文献

[1]卢轶.遥感技术在地质灾害调查中的应用及前景[J].能源与节能.2011 (10) .

上一篇:上海紫竹高新技术产业园区升级为国家高新区下一篇:教育学专业描述