三门农村山区地质灾害遥感解译

翁建+黄剑

摘要：近年来，由于受台风天气及梅雨季节影响等自然因素，沿海地区地质灾害频发，这些自然灾害对人民群众的生命健康和财产安全构成严重威胁，特别是一些农村山区的房屋，沿山切坡而建，这些人为因素也使得滑坡、崩塌、泥石流等自然灾害发生的可能性更大。传统方法是通过人为野外调查地质灾害发生可能性，但这种方法是比较被动的，面对大范围的调查区，传统方法需要投入巨大的人力物力和财力。相对而言，近年来随着我国遥感科技的迅速发展，遥感影像的分辨率越来越高，遥感应用模型的进一步完善，通过对大范围、高分辨率、多时相的遥感影像的研究，能够迅速识别地质灾害发生的危险区，遥感对地质灾害的防治产生着越来越重要的作用。

关键词：农村山区；地质灾害；遥感解译；ENVI

前言

本次遥感解译基础数据由省测绘资料档案馆提供，坐标系统为西安80坐标系。本阶段结合基础地质资料对三门全域（1028.33km2）进行了初步遥感解译，并据此划分了重点调查区、一般调查区和重点调查区中的重点调查地段，用以指导调查工作的全面展开。

1、解译的目的和任务

遥感解译的目的是为减少不必要的外业工作，快速、高效地完成野外地质灾害调查而开展的，它不仅对常规地面调查工作提供指导，而且还可获取常规地面调查难以取得的某些环境地质和地质灾害信息，对查清区域环境地质背景，提高地质灾害调查成果的精度和质量都大有裨益。

遥感解译的任务是以遥感图像（或数据）为信息源，最大限度地获取地质灾害及其发育环境要素信息，确定滑坡、崩塌、泥石流和不稳定斜坡类型、规模及空间分布特征，分析地质灾害形成和发育的环境地质背景条件，编制地质灾害和地质环境遥感解译图件，为调查区划分和地质灾害调查提供遥感解译资料。

2、遥感数据源选择及解译的主要内容

2.1 数据源选择

本次工作采用由省測绘资料档案馆提供的最新专题地理信息数据，其中包括：矢量数据1：1万（DWG）和1：5万（Mapgis）数字线划图，栅格数据1：1万数字高程模型数据（DEM）和1：1万数字正射影像数据（DOM），以及2.5米卫星正射影像。

2.2 解译的主要内容

（1）地质环境背景：主要解译城镇、村庄、主要居民点、农家乐，以及矿山和重要公共基础设施的分布范围、所处地貌部位、地形坡度特征、地层岩性、地质构造、水文地质现象及其它地质环境条件；解译周围人工边坡的发育情况（长度、高度与坡度）和区内水系、道路交通分布情况等。

（2）地质灾害：可能影响农村山区村庄的地质灾害点类型、规模、形态特征及其位移情况。

2.3 遥感解译总流程

地质解译是从遥感图像上获取目标地物信息的过程。具体是指专业人员通过应用各种解译技术和方法在遥感图像上识别出地质体，地质现象的物性和运动特点，测算出某种数量指标的过程。遥感图像解译成果--专题解译图

（1）遥感影像信息选取与数字化

（2）地理基础底图的选取与数字化

（3）遥感影像几何纠正与图像处理

（4）遥感影像镶嵌与地理基础底图拼接

（5）地理基础底图与遥感影像复合

（6）符号注记图层生成

（7）影像地图图面配置

（8）遥感影像地图制作与印刷

3、解译的方法与步骤

3.1 解译方法

（1）信息源处理：本次遥感解译有关信息源的收集与处理工作由省测绘资料档案馆代为完成，主要包括：

1）收集县域内现有馆藏最新1：1万3D（DLG/DEM/DOM）及1：5万DLG测绘成果数据进行整理分析。

2）将涉及不同投影带1：1万分幅3D数据统一转换到120度中央投影经线。

3）将1：1万分幅DGN格式DLG数据转换Autocad dwg格式； 1：5万分幅DGN格式DLG数据转换为mapgis格式，并拼接整合为完整一幅数据，同时根据地质灾害工作需求进行要素分层与符合化；将NSDTF格式1：1万DEM数据转换为Grid格式。

4）将转换处理后的数据（1：1万Autocad dwg格式、1：5万mapgis格式DLG数据、1：1万Grid格式DEM数据、1：1万Geotiff格式DOM数据）进行质量检查。

（2）遥感解译：本次解译是在MAPGIS环境中，采用人机结合的方式来进行。为方便携带与使用，本次解译将标准1：1万地形图幅分割为4幅（A3），绘制基础图。基础图中包含图层有农村居民点、道路、水系、1：1万等高线（基曲线，等高距20m）、地层岩性、地质构造、已知地质灾害点和1：1万DOM数据。

3.2 解译步骤

（1）解译标志建立

崩塌—在遥感图像上崩塌的陡崖新的色调浅，老的陡崖色调深。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。新的崩塌体植被少，古老的崩塌体植被生长较为茂盛。

滑坡—在遥感图像上其形状有簸箕形、舌形、弧形和不规则形等。

泥石流—在航空照片上泥石流的顶部呈瓢形，山坡陡峻，岩石破碎强烈，色调深浅不一，冲沟内有大量松散固体呈浅色，冲沟没有沟槽，无植被生长。流动的泥石流呈条带状扇形，轮廓不固定。泥石流发育地区常是崩塌、滑坡发育地段，影像交织错乱，色调变化大。

根据已知地质灾害点，通过现场踏勘，并与基础图比对，分别建立滑坡、崩塌和泥石流解译标志。

（2）初步解译

在建立解译标志的基础上，分幅进行解译工作：在基础图上初步识别地质环境条件、地质灾害类型和边界，以及存在的疑问，同时依据调查区划分原则和标准，结合坡度图（划分等级见表2，通过arcgis地形分析系统自动生成，按1：2万输出），圈画重点调查区和一般调查区，分乡镇填写遥感解译登记表。

（3）野外验证

针对初步解译结果，在野外调查过程中按照不同层次作进一步验证，重点调查区应尽可能全部验证，特别是其中的地质灾害隐患点和不稳定斜坡，要验证其空间分布情况、形态特征、物质组成等，进而分析其形成原因和影响因素，同时还要进一步了解其变形发展历史，对今后的变化趋势作出科学判断，掌握其稳定性和危害程度，为地质灾害防治提供依据。一般调查区验证率应不低于60%，验证过程应修正解译误差，并排除疑问，同时在原遥感解译表中如实填写验证结果。对于重点调查区内的重点村庄，需在野外调查同时，按1：10000的精度作详细解译，解译内容除一般项目外，需对村庄内主要的高陡边坡、地质灾害类型及分布情况进行详细说明。

4、解译的成果

本次遥感解译成果主要是两个方面，一是地质灾害及其发育地质环境遥感解译图，二是地质灾害调查遥感解譯表。

1、遥感影像解译图

在基础图上叠加调查区分区界线、经修正的地质灾害类型、规模、形态和边界特征，重点调查地段、重点调查村分布情况等（图1）。

2、坡度解译图

通过arcgis地形分析系统自动生成，按1：2万输出，作为遥感解译图的补充说明，完善遥感解译表的相关内容，如图3所示：

3、遥感解译表

作为遥感解译图的补充说明，完善遥感解译表的相关内容。表内配1：2万坡度图与遥感图进行比对（图2）。

5、结论

遥感图像地貌解译在地质灾害调查中的应用有以下特性：

（1）数据处理的高效性。在海量数据堆叠的时候，我们可以快速提取和判读有用信息并对及时处理地质灾害重大问题做出最佳判断。

（2）多方手段的综合应用性。通过野外检验和遥感图像地貌解译相结合，对可能发生地质灾害地段进行评估、预测。

（3）遥感技术对于地质灾害监测具有实时性。遥感技术采用的监测手段可以克服很多诸如天气、地质条件等方面的不利因素，对于灾害区域和地质体进行不间断的监测，保证人们可以密切观测和预警灾害的发生和发展。

遥感技术不仅可以应用于地质灾害调查、监测、预警、评估的全过程，而且，随着遥感技术理论的逐步完善和遥感图像分辨率的不断提高，遥感技术必将成为地质灾害调查中不可缺少的手段之一。

参考文献：

[1]《ENVI遥感图像处理方法》，科学出版社，邓书斌编著 ；

[2]《遥感地质学》，北京地质出版社，朱亮璞，2004年2月；

[3]《浙江省三门县农村山区地质灾害详细调查评价项目设计书》，三门县国土资源局，2013年12月；

[4]《国土资源遥感技术应用现状与发展趋势》，熊胜青，国土资源遥感。