地質災害遙感解譯步驟
Ⅰ 遙感地質解譯內容
1. 岩性解譯
全區解譯出 32 個影像單元,其中影像特徵明顯、解譯標志清楚的影像單元如下:
( 1) 全新世沖積層: 雜色,地勢最低,呈腸狀或條帶狀分布於河流及大型溝谷內,藍—深藍—黑色區域主要為水體,淺藍—淺粉色為居民地及河漫灘等,粉色主要為農田、沼澤等。
( 2) 金龍頂子組: 棕褐色,平緩地貌,水系不發育,其上見有四海組基浪堆積環形火山。
( 3) 中更新世黃土層: 色調以綠色為主,低緩地貌,地形起伏較小,山脊不明顯,水系為羽毛狀水系。
( 4) 軍艦山組: 綠色帶淺粉色,地形平坦,水系不發育,山脊不發育,靖宇市附近有環形古火山口,溫泉鎮附近發育有密集樹枝狀水系。
( 5) 船底山組: 棕褐色,中高山地貌,主脊呈寬 「V」字型,支脊不發育,水系不發育。
( 6) 青白口系: 綠色,高山地貌,主山脊渾圓狀,支脊不發育,水系不發育。
( 7) 中太古代花崗閃長質片麻岩: 褐綠—黃綠色,中高山地貌,山脊發育,主脊次尖棱狀,延伸較遠,支脊尖棱狀,多數與主脊呈近直角相交,「V」字型溝谷,溝谷長度較大,極密集樹枝狀水系。
( 8) Eξ: 綠色,中山地貌,主脊發育,寬 「V」字型,支脊不發育,水系不發育。岩體出露面積約 15 km2,其鋯石離子探針方法測定岩漿結晶年齡為 3116 ± 113 Ma,證明敦化—密山斷裂在 32 Ma 左右出現一次拉張活動。
( 9) K1nγ: 黃綠色,中山地貌,主山脊次尖棱狀,連續性較好,支脊多短小,沖溝「V」字型,山坡凹凸不平,發育密集樹枝狀水系。
( 10) J2ηλ: 灰綠色,略帶粉色,中山地貌,主脊不明顯,支脊窄」 V」 字型,水系多發育成中等密度型樹枝狀水系或羽毛狀水系。
( 11) J2γδ: 深綠色,中高山地貌,支脊明顯,窄 「V」 字型,主脊折線狀相接,水系為極密集型樹枝狀水系。
( 12) P2ξγ: 綠色,中山地貌,主支脊均較發育,主脊次尖棱狀,支脊與主脊銳角相交,「V」字型溝谷,水系多發育成中等密度樹枝狀水系。
( 13) P2ηγ: 淺綠色為主,低緩地貌,次圓狀,沖溝 「U」 字型,發育密集樹枝狀水系或羽狀水系。
( 14) P2γδ: 綠色為主,低緩處呈粉色,中山地貌,主脊發育,次尖棱狀,支脊次圓狀,圓形山包較多,沖溝 「U」字型,發育密集樹枝狀水系。
2. 構造解譯
( 1) 黑石—樺甸斷裂帶 ( 敦化—密山斷裂帶中段) : 方向 64°,長度約 53 km,由三條近平行的斷裂構成,控制寬度約 10 ~ 13 km,線狀影像延伸較遠,平直狀溝谷,斷層崖、斷層三角面發育,兩側影像存在明顯差異,特別是北段所反映的玄武岩中高山特徵地貌非常清楚。
( 2) 大椅山鎮—西南岔鎮斷裂: 方向 57°,延伸長度約 57 km,數條直線狀溝谷沿此方向展布,斷層崖、斷層三角面十分發育,線狀影像延伸較遠,還發育角狀水系,蛤蟆河在李家店村被此斷裂破壞,流向發生直角狀轉彎。
( 3) 八里哨鎮—涼水河子鎮斷裂: 方向 52°,長度約 42 km,解譯標志為平直狀溝谷,對頭狀水系,線性影像切割山脊成山鞍。
( 4) 花園口鎮—萬良鎮斷裂: 方向 62°,長度約 43 km,解譯標志為平直狀溝谷,對頭狀水系,兩側影像略有差異,線狀影像延伸較遠。
( 5) 老金廠鎮北西向斷裂帶: 方向 300°,在幅內長度約 29 km,大約由三條近平行的斷裂構成。解譯標志有: 直線狀溝谷,對頭狀水系,斷層崖、斷層三角面發育,兩側影像不同,北東側高山地貌,南西側中山地貌,極密集樹枝狀水系。經實地驗證,證實該地存在多條逆斷層和韌性剪切帶。區內還解譯出很多線性構造,但多發育在岩體內部,在遙感影像圖上多表現為直線狀溝谷,發育斷層三角面,或切割山體成條塊狀等。同時解譯出一些環形構造,這些環形構造全為古火山爆發形成,在影像圖上主要分為兩類: 一類以大龍灣、三角龍灣為代表,這些環形構造呈圓形—橢圓形,無溢出口,火山口內積水成湖,外沿低平於玄武岩平台; 另一類以四方頂子、吊水壺屯附近的馬蹄形火山口為代表,這些環形構造與前者的不同之處在於存在熔岩流溢出口,其內無積水,外沿高出玄武岩平台。
3. 滑坡地質災害解譯
( 1) 任家店滑坡: 位於紅石鎮松花江東岸,平面呈扇形,影像上可見三個平台和一大一小兩個梯形斜坡,滑體主要為軍艦山組玄武岩,滑斷面由早白堊世小南溝組碎屑岩組成。
( 2) 小紅石滑坡: 位於紅石鎮松花江西岸小紅石,遙感影像上有兩個平台和一個規模較大的梯形斜坡,滑坡體及崩塌落塊主要為船底山組橄欖玄武岩,滑斷面由早白堊世小南溝組及土門子組碎屑岩構成。
復習思考題
1. 簡述遙感技術在區域地質調查工作中的任務及其技術優勢。
2. 區域遙感地質調查可分為哪幾個步驟來開展工作?
3. 在開展正式的遙感地質調查工作前,需要收集哪些方面的資料?
4. 在進行遙感數據處理時,應注意哪些問題?
5. 簡要說明遙感影像解譯過程中,對線、環、塊狀影像的主要解譯內容。
6. 簡述在區域遙感地質調查工作中,野外調查分哪幾個階段進行? 每個階段的主要工作內容是什麼?
7. 綜合整理階段需要完成的主要工作有哪些內容?
Ⅱ 遙感地質解譯方法
遙感解譯方法及應用
一、遙感的概念
近年來,一方面,由於空間科學、信息科學、計算機科學、物理學等科學技術的進步與發展,為遙感技術奠定了必要的技術基礎,另一方面,由於人類生產活動不斷地向深度和廣度進軍,遙感技術得到較為廣泛的應用,因而使得遙感技術獲得了飛躍的發展,已經成為發達國家和一些發展中國家十分重視的一項科學技術。
隨著我國工農業生產的高速發展,人類對自然資源,特別是對礦產資源的需求量與日俱增。
因而,調查與管理資源則成為迫切需要解決的問題。其次,人類的生活環境正在不斷地遭受到人為和自然的污染。例如:工業排污對水體和大氣的污染造成人為的環境污染。而諸如洪水、泥石流、滑坡、森林火災、火山爆發等自然災害,則形成災害性環境,它們都對生命財產造成極大的威脅。
在這種情況下,只有實時監測人為環境污染和自然災害環境的發生,才能更有效地採取防護和治理措施,以減少對人類的危害程度。欲解決上述問題,完全依賴現場觀察已感不足,
於是,由於航空遙感和航天遙感的相繼問世便能獲得大范圍的地面遙感圖像和實時動態信息,所以,這兩種遙感方式則成為自然資源的調查與管理,環境的監測與災害預報的一種新的探測手段。
(一)遙感的概念
遙感顧名思義就是遙遠的感知。即藉助於專門的探測儀器,把遙遠的物體所輻射(或反射)的電磁波信號接收紀錄下來,再經過加工處理,變成人眼可以直接識別的圖像,從而揭示出所探測物體的性質及其變化規律。屬於空間科學的范疇。是物理、計算數學、電子、光學、航空(天)、地學等密切結合的新興學科,對工農業、國防、自然科學研究具有重大的意義。
1各類地質體的電磁輻射(反射、吸收、發射等)特性及其測試、分析與應用;
2、遙感數據資料的地學信息提取原理與方法;
3、遙感圖像的地質解譯與編圖;
4、遙感技術在地質各個領域的具體應用和實效評估。
(二)遙感平台(分類)
指放置遙感器的運載工具。按高度可分為航空和航天平台。在不同高度進行多平台遙感,可獲得不同比例尺、解析度和地面覆蓋面積的遙感圖像。
1、航空平台:是指在大氣層內飛行的飛行器,高度為100m—30km,主要有飛機、直升機、飛艇、氣球等。
2、航天平台:是指在大氣層之外飛行的飛行器,高度為幾百—幾萬公里;如人造地球衛星、探控火箭、宇宙飛船、太空梭、太空站等。
(三)遙感的發展簡況
1839年第一張黑白航片問世到20世紀30年代,主要應用於軍事偵察,1941年出版了《航空照片應用與判讀》為各方面應用提供了理論基礎進入20世紀50年代,蘇美廣泛應用,黑白、彩色航片進行軍事、地質測量,取得明顯效果。1957年蘇聯發射第一顆人造衛星, 1972年美國發射第一顆地球資源衛星 (ERTS即MSS其解析度80m)後改為陸地衛星(Landsat 5—7即TM、ETM解析度達30m和15m),由於具有快速、動態、多時相、質量好,成本低等特點被廣泛應用。
我國1970年4月24日發射人造地球衛星(東方紅1號),1971年3月3日發射科學實驗衛星,並回收,至今共發射17顆返回式衛星;中國風雲系列氣象衛星(包括3顆極軌衛星和一顆同步衛星)已經能獲取全球多種氣象數據;中巴地球資源衛星於1999年10月14日升空至05年第二顆已發射升空。經過近30年的努力,我國已形成較為完整的遙感衛星技術系統和實用化的應用系統,進入同地理信息系統和全球定位系統相融合的產業化進程。
二、遙感資料的特點及其解譯方法
這里所謂的遙感資料,主要是指目前通用的航、衛片及其數字化資料。
(一)航衛片特點
1、航空照片
航空照片可分為全色黑白、天然彩色、紅外彩色、多波段航空像片等;其為中心投影,偏斜度不超3度,中心部分准確,邊緣畸變;按航帶重迭56-60%和15-20%,需在立體鏡下觀察來識別物體,影象細部明顯優於衛片。
2、衛星照片
衛星遙感影像有彩色和黑白,彩色圖像又有真彩色、假彩色之分等。即各類不同的衛星數據:分掃描和攝影,早期為地球資源衛星(ERTS)的MSS多中心掃描片,現在各類不同解析度的衛星數據非常多,鑒於經濟、實用及項目工作要求等實際情況現我省各行業絕大部分利用TM或TM/ETM數據進行各類遙感解譯工作。我院現全省TM、TM/ETM數據已購置全(見圖)。
三、遙感資料特點及其解譯方法
遙感解譯方法、原則和程序
遙感解譯:即為從遙感圖像中識別和提取某種影像,賦予特定的屬性和內涵以及測量特徵參數的專業化過程。
遙感地質解譯:機助地質解譯有兩種方式,一是以數字遙感影像為信息源,以ERDAS、MAPGIS、 PCI 和PHOTOSHOP 等軟體為解譯平台,根據地質體遙感解譯標志,解譯圈定岩性、構造、接觸關系、地質災害和土地荒漠化等地質現象;二是以遙感影像為背景,疊合專題地質圖層,結合典型地質體影像特徵,進行對比修正解譯。
以遙感資料為信息源,以地質體、地質構造和地質現象對電磁波譜響應的特徵影像為依據,通過圖像解譯提取地質信息,測量地質參數,填繪地質圖件和研究地質問題的過程(行為)。遙感數據的收集,它包括遙感數據、地理數據和地質資料的收集,是遙感地質調查工作的基礎。
以前通常是目視解譯為主,現在一般是在計算機上以人機對話方式進行識別和解譯工作,其基本方法有五點:
1.解譯是認識實踐的反復過程,首先要熟悉、吃透本工作區域的有關資料(即地質、地貌、水文、氣象、植被、土壤、物探、化探資料及前人各類工作成果);分析研究前人對區域地質遙感解譯成果的合理、可靠程度,弄清遙感資料能解決的地質問題和已解決及有待解決的地質問題。地質體的性質是多方面的,主要包括物理性質與化學性質兩大類,遙感主要是反映地質體的光譜特徵信息,對全面認識地質體而言,有其局限之處。
遙感影像記錄的是地質體光譜反射(SAR為後向散射)和輻射特徵,地質體性質和表面特徵不同所反映出的光譜特徵差異可通過色、形、紋、貌四種影像特徵要素加以表徵。
3.對比分析,有條件要依據不同比例尺、片種、時代、季節、波段、毗鄰地段進行對比,了解解譯標志變化與地質體、地質現象間的關系,提高認識。
由於一種類型遙感圖像只能反映一個時期、一種解析度、一個最佳波段組合的圖像,因此在地質解譯中往往受到信息源的限制,影響解譯效果。如工作需要或有條件獲取更多類型遙感數據時,應充分應用這些信息進行綜合地質解譯。為了減少雲、雪及植被覆蓋對地質體的影響,應選擇最佳時相圖像作解譯。當仍不能避讓覆蓋時,可選擇其它時相圖像對覆蓋區作補充。
另外,解譯中要注意研究不同地質體在各波段圖像上的影像特徵,通過單波段圖像中不同地質體波譜特性的反映,進一步深化地質解譯。在單波段不同地質體波譜特性研究的基礎上,再選擇合適、有效的圖像處理方法進一步增強或提取有效的地質信息,因此遙感解譯地質圖應是多源遙感數據解譯的綜合結果。
4、資料分析
遙感數據是遙感地質解譯必需的基礎數據源。為了最大限度地利用遙感數據提取地質專業信息,應系統地了解掌握各類遙感數據的基本技術參數、地學特徵,確保數據類型、最佳波段和最佳波段組合的選取。
1)了解和掌握資料的技術參數,如成像時間、季節、成像儀器、波段、經緯度、太陽高度角等,供解譯時參用。
2)分析研究前人對區域地質遙感解譯成果的合理、可靠程度,弄清遙感資料能解決的地質問題和已解決及有待解決的地質問題。
3)在明確前人解譯成果中哪些是可以直接利用後,明確本次工作力爭突破的重點和難點。
4)為合理選擇新的遙感數據源、數據源組合及遙感地質信息處理方案提供依據。
5、解譯的原則應採用由已知到未知、從區域到局部、先易後難、由宏觀到微觀,從總體到個別,從定性到定量,循序漸進,不斷反饋和逐步深化的方法進行工作;邊解譯邊勾繪,同時予以編錄(填寫解譯卡片)。指出成果及問題解決途徑。
四、遙感解譯方法、標志及其綜合應用
為了准確進行遙感地質解譯,解譯者首先應具備一定的地質、遙感知識;其次應對解譯區的地質基礎、構造格架、災害地質、地形地貌和水文情況等要有粗略的了解。常用的解譯分析方法有:
(一)直判法
根據不同性質地質體在遙感圖像上顯示出的影像特徵、規律所建立的遙感地質解譯標志或影像單元,並在遙感圖像上直接解譯提取出構造、岩石等地質現象信息,實現地質體解譯圈定與屬性劃分。
首先,從已掌握地質情況或建立解譯標志的區(點)出發,垂直地質構造走向(即沿地質剖面)進行解譯,通過解譯掌握地層層序與變化,了解調查區域的基本地質狀況;然後,再由線(剖面或路線)沿地質走向向兩側延伸解譯,進而完成面的解譯。區調中所採用的標志點、遙感點、線以及路線間的延伸解譯,就是採用由點到線、由線到面的原則進行的。在實施解譯中,也可根據實際情況採用點面結合、面中求點的方式。具體解譯方法為:
1)遙感剖面地質解譯
在室內初步掌握測區地質情況及遙感影像特徵的基礎上,選取地質構造簡單、岩石地層出露較齊全、影像特徵清楚的地區,垂直地層或構造走向布置多條地質剖面進行系統的遙感地質解譯。通過解譯,按影像組合規律劃分影像單元,作為遙感解譯草圖的編圖實體,即編圖單位。
2)區域性擴展解譯
在完成標志性剖面解譯後,以已知解譯結果為基礎,按照由點到線到面、由易到難的原則,向標志性剖面外圍逐步擴展以至全測區的地質解譯。解譯中要充分參考已有的地質資料和圖件,採取編譯結合的方式進行。
解譯時,要從已掌握地質情況或建立解譯標志的地區開始,在熟悉地質影像特徵,掌握解譯技巧後,再擴展到相同地質條件、相同影像特徵的未知區作解譯。進行野外調查驗證工作,是建立遙感影像解譯標志的主要手段,特別是遙感影像解譯工作程度較差地區更是必要的調查手段。對重點地區進行深入的實地調查可能會有所發現而令資源與環境遙感調查藉此更加豐富。通過野外調查、查證,一是可以確定各類解譯結果;二是可以對解譯不準確部分進行修定和補充,從而提高解譯資料與成果圖件的可靠程度。
在彩色攝影圖像中,地物的紅、綠、藍三原色或黃、品、青補色三原色及其不同組合呈現的五顏六色,是地物顏色的直觀表現。如果是多光譜彩色合成圖像,圖像中的紅、綠、藍三原色或黃、品、青三間色及其不同比例組合形成的假彩色,只是代表了不同地物反射特徵的差別,從而達到利用其特徵區分不同地物的目的。
2)形狀特徵
目標物在不同比例尺的遙感圖像中以形狀大小構成不同的形態標志特徵,是界定和識別目標物的重要解譯標志。各類目標物在圖像中的形態特徵是以點、線、面等組所組成的形狀加以區別的。
(1)點影像特徵
點的幾何含義是沒有量的概念,但在遙感圖像中肉眼可識別的點,往往是由數個或數十個像元點組成的色調(彩)組合,它們代表了地面一定面積內各種目標的綜合反射率。因此,影像中的點又有量的概念。
影像中的點則是色調或色彩的直觀表現,這些差異不同的點的色調(彩)代表著不同點狀物體反射特性的差異。在自然界中,相同或相近波譜特性的目標物往往具有一定規律的排列形式,它們在遙感圖像中也就以不同排列形式的點狀影像特徵組合揭示目標物的屬性。
(2)線影像特徵
線影像是相同性質點影像連續的線狀排列。線影像可以是人文活動或地形地貌、河流水系等自然形態的線狀痕跡的表現,也可以是線狀地質體或地質現象的線形影像特徵。從遙感地質解譯角度,線性主要指非人文活動的地學線性地質體或地質現象,它們往往代表斷裂、節理、破碎帶、變質構造、岩脈、岩層產狀、不整合,以及地形水系等自然線狀跡線。
(3)面影像特徵
面影像是地物空間形體性質相同的點影像的集合,即
不同形態面狀物體在二維投影平面顯示出的面狀形態特徵。通常所見面狀影像有脈狀、板狀、透鏡狀、渾圓狀、橢圓狀、環狀和不規則狀等。這些面狀形態特徵往往以相互間獨特的色調(彩)特徵顯現出來。與面狀影像相關的地質屬性有侵入岩體、岩脈、斷層面、岩層面及不同組合的岩層條帶、構造岩塊等組合形式。
它是地質體幾何形態特徵的直接顯示。影像規模可從幾個到幾千個像元,甚至更多。
(4)紋形特徵
紋形影像是指圖像具有相同或相似形態影像組合顯示出一種特徵的紋形圖案。這些紋形圖案是相同或相似岩性構成的微地形地貌、影紋結構、水系類型等地物景觀影像的直接表現。
(5)地形地貌特徵
地表地物的地形地貌特徵在圖像上的顯示具有一定的規律性,即地貌類型、形態及組合形式不同,反映的岩性、岩石類型也不同。
2、遙感地質解譯標志與描述方法
(1)色調(彩)標志
色調(彩)是解譯區分不同性質地質體的重要標志,其色調(彩)的不同,所反映的地質體屬性不同。它通常以色斑、色團、色塊、色帶等特徵顯示,應用中應針對黑白圖像和彩色圖像的差別採取不同的描述方法。
黑白圖像:可按灰階變化分為黑色、暗灰、深灰色、灰色、淺灰色、淡灰、灰白色及白色八個級別描述。
彩色圖像:可按色譜變化分為淡紅、紅、深紅、淡黃、黃、深黃、淡綠、綠、深綠、淡青、青、深青、淺藍、藍、深藍、淡品、紫、深品、白色、灰色及黑色等基本色彩級別進行描述。
(2)形態標志
地質體的空間產出形態(狀)影像特徵是區分侵入岩體、構造和岩脈的重要解譯標志。通常劃分為點、線、面三種形態加以描述。
點:按其分布密度分為麻點狀、斑點狀和稀疏點狀、密集點狀;
線:按線狀形態分為環線狀、直線狀、折線狀、弧線狀、線帶等形狀及規模(單位:km)加以描述。
對環線狀影像應進行形態、空間組合關系、規模和成因類型的描述。其環狀形態可分圓狀、半圓狀、橢圓狀、似圓狀;空間組合關系可分單環、同心環、外切環、鏈環、復式環等影像形式;環形規模可按直徑劃分為大(直徑>50 km)、中(直徑7.5~50 km)、小(直徑<7.5 km )三種類型;地質屬性可劃分為侵入 岩、火山、構造、與成礦有關四種成因類型。
面:按形態分為不規則狀、塊狀、脈狀、透鏡狀、「啞鈴狀」、「鞋底狀」等多種形態。它是侵入岩體、雜岩體的重要解譯標志,描述的重點是邊界形態和內部組合形態特徵。
(3)影紋結構標志
主要是以地物表面影紋結構組成的一種花紋圖案影像特徵作為岩類劃分、岩石類型細劃、構造信息提取與類型劃分的重要解譯標志。通常劃分為下述影紋結構類型加以描述:
層狀影紋
由層狀岩石信息顯示,主體反映地層類。按組合規律可細分為單層狀、夾層狀、互層狀、不規則互層狀及帶狀等形式。
非層狀影紋
由非層狀岩石(主指岩體)顯示。因岩石類型復雜,影紋結構形式表現不一,除邊界形狀描述外,對於內部影紋結構應根據具體圖案自行命名即可。應注意的是,影紋結構特徵不同,代表的岩性也不同。
環狀影紋
主要針對空間產出形態呈環狀影像體內部信息特徵的描述,它是岩石類詳細劃分的遙感影像依據。實踐表明,同一侵入岩體內,其微細影紋結構的差異,反映的是岩石結構的變化。實際應用中,盡量結合工作區具體情況,按影紋結構形象自命名即可。
圈閉半圈閉影紋
指相同特徵的層狀影紋的對稱分布,弧形圈閉或半圈閉,直接反映褶皺構造現象的存在。
其它影紋形式
網格狀:由兩組以上的線性影紋互相穿插、切割所構成的影紋結構圖形,主要反映節理、裂隙、斷層或脈岩體的相互作用,如菱格狀、肋骨狀、方格狀影紋等。
壟狀:堅硬的沉積岩層、脈岩以及冰川終磧堤所形成的脊壟狀影紋。
鏈狀、新月狀:均是沙漠地貌的典型影像特徵,新月狀影紋在河漫灘沉積沙中也可出現。
斑點狀:森林、植被所形成的麻點狀影紋,點的稀密、大小與植被覆蓋程度有關,也與圖像比例尺有很大關系。
斑塊狀:以不同顏色的斑塊影紋圖案顯示地質體屬性的差異。如岩體、鹽鹼地、沼澤地、植被覆蓋區等。影像特徵是在背景色調(彩)上出現基本一致的其它色調的塊狀體(花斑),形狀不規則,雜亂分布。在中—低解析度衛星圖像上,多期火山岩噴發區也會呈現這樣的影紋。
疊置影紋:反映的是構造超覆現象。描述不同構造塊體影紋結構的不協調性,如影紋斜交、色彩差異、邊界性質等。
在對地物的影紋描述時,還會出現上述影紋外的其它圖案,描述時可根據圖案的實際形態,用人們熟悉的、生活中常用的圖案名稱加以描述。對於兩種或兩種以上的組合圖案,可用組合影紋加以描述。
(4)地形地貌標志
地形地貌特徵差異是地表地質體依屬性不同,在內外營力作用下的綜合產物。特定的地形地貌類型、形態、形態組合間接地反映了地質體屬性特徵的變化規律,是地層、岩性、構造現象解譯區分的重要標志。根據地質解譯內容不同,地形地貌標志可劃分為下述兩種類:
構造類
幾何形態標志:它是以幾何形態特徵顯示斷裂構造的存在。主要標志形式有陡坎、三角面、透鏡體、菱塊體、環狀體及環放體等。
構造地貌標志:它是以地貌形態特徵顯示褶皺、斷塊及斷陷等構造現象的存在。主要標志形式有單面山、褶皺山、斷塊山、斷陷盆、飛來峰等。
微地形地貌特徵標志:它是以微地形規律顯示,顯示斷裂構造現象的存在。主要標志形式有串珠狀負地形、鞍狀脊等。
地形地貌單元差異:它是以地貌單元突然變化顯示斷裂的存在。如平原與山脈之間的分界線等。
岩性類
被狀地形標志:地形形態如被,反映的是現代火山噴發熔岩。
板狀、條帶狀、壟崗狀標志:反映的是單一岩石或岩石組合類型。
環形標志:反映的是侵入岩體、火山機構等。
(5)水系類型標志
水系是由多級水道組合而成的水文網,它常構成各種圖形,在遙感影像上十分醒目。由於地質環境特徵不同,水系類型所反映的地質現象不盡相同。雖然,自然界中的水系類型較多,如樹枝狀水系、羽毛狀樹枝狀水系、扇狀水系、束狀水系、辮狀水系、帚狀水系、鉗狀溝頭狀水系、格狀水系、角狀水系、放射狀及向心狀水系、環狀水系等等,但可直接或間接作為解譯區分岩性或構造的標志,主要有下列幾種類型:
扇狀水系、束狀水系、辮狀水系、帚狀水系標志類
它們是解譯區分第四系鬆散堆積物的解譯標志。
扇狀水系:多發育在河口三角洲和洪積扇上。水流沿著扇面地形突然撒開,形成細而淺的放射狀沖溝,總體呈扇狀(圖版4.8a)。
辮狀水系:多發育在寬闊的平原區,尤其是河流從山區突然進入平原區的河段最為常見。水流形成的多條水道互相穿插、交織在一起,形似於辮。
格狀水系標志類
它們是區分節理和斷裂構造的解譯標志。
格狀水系是一種嚴格受兩組斷裂、節理構造控制的水系,呈方格狀或菱形格狀。方格狀水系的1~3級水道均很平直,並以直角相交。它們一般是沿斷層或節理發育的。格狀水系主要出現在裂隙發育、堅硬而穩定的岩層中,如塊狀砂岩、花崗岩、大理岩、灰岩地區等。格狀水系有豐字形水系和角狀水系兩種變種。其中的角狀水系是一種嚴格控制河流流向急劇改變,並呈現規律性變化,受斷裂控制的一種水系類型。
3、放射狀及向心狀水系、環狀水系標志類
它們是解譯區分岩體、環狀斷裂、火山口、火山機構的解譯標志。
放射狀及向心狀水系:水道呈放射狀由中心向四周延伸的水系稱放射狀水系。多發育在火山錐和穹隆構造上升區,溝谷一般切割較深,多呈「V」形谷,兩側常發育有短小的支流或沖溝;水流從四周向中心匯集的水系稱向心狀水系,多發育在湖盆、窪地、坡立谷和局部沉降區。
環狀水系:常與放射狀水系同時出現,共同組成「車輪狀」水系。沿花崗岩岩體上的環狀節理、穹隆構造上的岩層層理、片理均能形成環狀水系。
鉗狀溝頭狀水系,它們是南方碳酸鹽岩的解譯標志。
各類解譯標志通常可分為直接標志和間接標志,間接標志是通過與之相聯系的內在因素表現出來的特徵,推理判斷其屬性,標志與目標間不直接對應。
1. 直接標志:
在遙感圖像上能直接見到的形狀、大小、色調、陰影、花紋等影像特徵,稱作直接解譯標志。
1)影象的形狀、大小:任何物體都有一定形狀、大小,可以單獨識別,如河、湖、耕地、居民點、火山錐(口)、道路、山丘等。(地物的幾何形態與圖象的比例尺、解析度有關。比例尺越大,解析度越高,地物細節顯示越清晰。
2)色調和色彩:物體的顏色,彩色片的顏色,由於吸收、反射差異顯示為不同色彩,有利於區別物體。
3)陰影:它是形態和色調的派生解譯標志。陰影也具有不同的形狀、大小、方向,色調一般為黑色。陰影可分為本影和落影:前者指物體未被陽光直射的陰暗部分;落影指地物在光照下的投影。(如雲、山體陰坡等)。
4)圖案花紋:遙感圖像上的地物,其細節不外由點、斑、條、格、紋、壠、柵、鏈等影紋組成。並有規律地重復出現而構成各種圖案。影紋圖案是地物的形狀、大小、色調、陰影、小水系、植被、微地貌、環境因素的綜合顯示。它可以宏觀地反映大面積出露的一種地物。
變質岩中山
5)影象結構:物體表面的光滑與粗糙,造成吸收、反射光譜的差異、影響色調深淺變化。
6)位置布局:物體組合的必然性,依存關系,如某一種岩體、線、環形構造、河流、村鎮等。
1)水系:分布特徵、形態、密度、方向性、均一性、沖溝形態、水系格局、主支流交匯等,反映構造、岩性、氣候、成因等。(如水系均勻的地區表示該區岩性抗風化剝蝕能力和裂隙發育都比較相近;沖溝形態與組成沖溝的物質岩性有關等;如花崗岩多呈樹枝狀水系花紋;火山岩特別是火山機構附近則多為放射狀水系花紋及熔岩流動范圍等)。
火山岩特別是火山機構附近則多為放射狀水系花紋及熔岩流動范圍
復錐迭聚的火山錐——五大連池第四紀火山群之一,卧虎山火山錐口由四個火山錐口迭聚而成的。外面也被開墾但火山外型可見。
2)地貌形態:類型、形態、微地貌、脊、坡、階地、沖積扇、山頂等表示不同岩石類、構造,(如熔岩陡,凝灰岩緩,玄武岩成台地)。
Ⅲ 其他專項遙感地質解譯
其他專項遙感地質解譯主要包括土地荒漠化、地質災害、水文地質條件、生態環境地質等內容。
5.7.1 土地荒漠化遙感解譯
5.7.1.1 土地荒漠化解譯分類及其含義
國際《防治荒漠化公約》中按照引起土地荒漠化的營力,分為風力作用下的土地荒漠化(簡稱為土地沙漠化)、流水作用下的土地荒漠化(簡稱為石質荒漠化)和物理化學作用下的土地荒漠化。風力作用下的土地荒漠化,以出現風蝕地、粗化地表及流動沙丘作為標志性形態;水蝕作用下的土地荒漠化,以出現劣地和石質坡地作為標志性形態;物理作用下土地荒漠化主要表現在土壤物理性質的變化,如土壤板結、細顆粒減少、土壤水分減少造成干化和土壤有機物質的顯著下降。化學作用下的主要表現在土壤化學性質的變化,最典型的是次生鹽鹼化。根據發生荒漠化地區的地表綜合景觀特徵,以及遙感解譯調查的可行性指標特徵,分別將三種營力作用下的土地荒漠化程度劃分為輕度、中度、重度等類型。
圖5.44 顯露地表的岩溶地貌影像
5.7.1.2 土地荒漠化遙感解譯標志建立
土地荒漠化遙感解譯主要有直接解譯與間接解譯兩種方法。這里以TM741彩色合成圖像為例進行敘述。
(1)土地沙漠化的解譯標志
1)重度沙漠化土地。主要是流動沙(丘)地類型,在圖像上呈淡黃色,亮度高,顏色均勻,紋理細膩,界線較清楚,解譯標志明顯[圖5.45(a)]。重度沙漠化土地空間分布特徵主要為濱湖平原、沖洪積平原、河流谷地、山地風口和下切河流寬谷的邊灘、階地、洪積扇前緣及谷坡等地貌部位。
圖5.54 地下水溢出帶圖像
Ⅳ 選址要素遙感解譯
(一)安全性評價指標遙感解譯
選址要素中的安全性評價指標遙感解譯的重點是對活動斷裂及疑似線性構造影像進行解譯。遙感影像對線性要素有特殊性的表現能力,對各種斷裂的延伸方向和規模大小以及它們的相互關系都能清楚地反映。遙感地質構造解譯需要結合地面地質資料及斷裂構造解譯標志對遙感影像進行解譯和綜合分析。
活動斷裂最顯著的標志是線性影像,主要有兩種顯示形式:一是呈線性延展的色調異常,即線性的色調與兩側面狀地物色調明顯不同,如在山前第四紀沖洪積平原內常出現的由斷裂導致地下水溢出使植被特別發育而形成綠色線狀異常;二是兩種不同色調的分界面呈線狀延伸。當然,具備這兩個影像標志的地物不一定均為活動斷裂,在最終確定這種線性色調是否由斷裂引起,還需參考微地貌標志進行綜合判定。
通常,活動斷裂解譯的微地貌解譯標志表現形式有:一連串負地形呈線狀分布;不同岩性構成的地形三角面呈線狀排列;湖岸呈近於直線狀或不自然的角度轉彎;湖泊群呈線狀分布;河谷、山脊呈直線狀延伸或被切斷;河谷異常平直或銳角急轉彎;不同河道在同一直線上突然變窄或變寬;沖洪積扇群處於同一直線(或弧線)上;支流匯入主流時呈逆向相交(銳角指向主流的上游);水系變形點(散開點、收斂點、拐點等)處於同一直線上;地下水溢出點處於一條直線上。
除上述解譯標志外,一些標志性特徵對解譯斷裂的性質也有著一定的作用。逆斷層的線性影像多呈波狀展布,斷層線常成為色調分界面。正斷層的線性影像特徵,一般在色調異常上寬窄變化較大,延伸不穩定,常呈「尖滅再現」 的特點,並常作為第四系裂谷盆地的邊界出現。平移斷裂表現為平直、光滑的線性影像,兩側微地貌常具有因平移而發生的牽引、錯斷等規律性較強的影像標志。在依據影像標志對活動斷裂進行斷裂類型判譯的同時,區域應力場特徵也是遙感解譯中對新構造斷裂類型進行判斷的一個重要參考依據。
(二)地面選址指標遙感解譯
1.地質災害解譯
地質災害解譯是CO2地質封存選定場地遙感解譯的重點,主要包括崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷和構造成因地裂縫等。解譯過程中應根據地質災害形成的原理及其形狀、分布特點等進行綜合判斷。採用高解析度衛星影像數據,如SPOT 5、IKONOS、Quickbird、WorldView和GEOEYE等解析度優於2.5 m的數據作為主要遙感信息源;地面塌陷及地表變形解譯採用Radarsat、Envisat、Alos等雷達數據;區域環境地質背景條件及特大型地質災害體的遙感調查,可採用TM/ETM衛星數據進行解譯。地質災害遙感解譯技術路線見圖2-6所示。
圖2-6 地質災害遙感解譯技術路線圖
(1)滑坡:對於大部分滑坡來說,僅依據其獨特的滑坡地貌就可辨認。典型的滑坡在衛片上的一般判釋特徵包括簸箕形、舌形、弧形和不規則形等平面形態,在高空間解析度衛片上能見到明顯的滑坡壁、滑坡台階、封閉窪地和滑坡裂縫等。此外,滑坡地表的濕地、泉水、醉漢林和馬刀樹等,也是滑坡的良好解譯標志。
(2)崩塌:崩塌多發育在陡峭的坡體地段,崩塌體堆積在斜坡平緩地段,表面坎坷不平,影像粗糙;崩塌輪廓線明顯,多呈淺色調,植被稀零;崩塌體上部外圍有時可見到張節理形成的裂縫影像。在遙感影像上,崩塌的陡崖新者,色調淺;老者色調深。陡崖下方有粗糙感或呈花斑狀錐形。有時崩塌壁形成陡坎,受光照方向的影響,整個崩塌壁和崩塌體均被陰影遮蓋,可從其地貌部位和陰影的存在推測其是否為真正崩塌。崩塌解譯除對崩塌規模、性質進行判斷外,還要統計單位斜坡內的崩塌發生的數量、計算崩塌面積及崩塌面積率等。
(3)泥石流:泥石流在大比例尺遙感影像上極易辨認。通常標準的泥石流流域可清楚地看到3個區的情況:在泥石流的形成區一般呈瓢形,山坡陡峻,岩石風化嚴重,鬆散固體物質豐富,常有滑坡、崩塌產生;流通區溝床較直,縱坡較形成地段緩,但較沉積地段陡,溝谷一般較窄,兩側山坡坡面較穩定;沉積區位於溝谷的出口處,縱坡平緩,常形成扇型堆積或沖出錐,扇的輪廓明顯,呈淺色調,扇面無固定溝槽,多呈漫流狀態。近期發生的泥石流,溝床呈淺、亮色調,扇形輪廓明顯,影紋粗糙。
(4)構造成因的地裂縫:構造成因的地裂縫具有延伸穩定、分布不受地形、岩性影響,可切過陡坎、階地等特徵。在平面上,構造成因的地裂縫多呈折線狀、鋸齒狀,呈雁形狀排列;剖面上,呈近於直立、階梯狀、地塹狀。構造成因地裂縫解譯以目視解譯為主。在遙感影像上,由於構造成因的地裂縫可使地表和淺層土壤結構發生變化,造成局部土壤含水量增加、濕度增大或透水性強、濕度減少,甚至使植物種類、長勢發生變化,從而造成色調和紋理上的線性光譜差異。
平原區構造成因的地裂縫一般規模較大,呈線性影像特徵,有的沿已有老地裂縫向前延伸,呈或明或暗的直線或折線狀,有的則呈交叉或平行排列格局,有時通過農田形成一定落差的斷陷陡坎,在影像上呈不同影像特徵;山區,規模較大的地裂縫呈條帶狀色調異常,按形狀可分為直線型、連續型和交叉型。
(5)地面塌陷:已有經驗表明,利用遙感光譜信息通過直接目視解譯地面塌陷效果不甚理想,利用D-InSAR(合成孔徑雷達差分干涉測量)技術是地面塌陷遙感解譯的首選。D-InSAR地表沉降遙感信息提取的測量精度可達到厘米級,在數據比較理想的情況下甚至可達到毫米級。該技術遙感信息的處理流程見圖2-7。
圖2-7 D-InSAR地表形變監測技術路線圖
2.地形地貌解譯
地貌遙感解譯以目視解譯為主,解譯標志主要為圖形(包括平面輪廓、圖案和地表高低起伏)、水系特徵以及色調陰影等。地貌解譯根據地貌影像特徵、高程數據及三維遙感景觀影像,按照一級地貌、二級地貌、三級地貌及微地貌類型逐級解譯。首先從整體地貌的成因、形態入手,選擇具有宏觀特徵的星載遙感影像,確定一級、二級地貌類型單元,如平原、台地、丘陵、低山、中山、高山、極高山等;繼而在不同地貌類型單元內劃分次級地面單元,並採用空間解析度較高的航空、高解析度衛星數據解譯微地貌。在解譯過程中,水系類型是地貌解譯的重要標志,水系的格局間接地反映了岩石的差異、地質構造形式的不同,水系的演變也保留了一些地質構造演變的痕跡。
3.植被遙感解譯
植被分類可以根據不同植被覆蓋區地物光譜特徵的差異,利用遙感影像進行基於光譜信息的計算機自動分類。分類方法可選用植被指數法,監督分類、非監督分類、決策樹分類、數據場聚類和神經網路分類等。
4.地層岩性解譯
重點對沉積岩進行遙感解譯。解譯時,根據不同岩石類型的波譜特徵和形態特徵的變化,從影像上的色調、形態、影紋、水系類型、地貌形態和植被覆蓋程度等方面,結合已有地質資料綜合分析辨認,經野外踏勘和驗證建立解譯標志,達到對岩性(或岩組)的判讀和識別。
解譯過程中需判別沉積岩的岩石組合,大致確定其產狀。由於多數沉積岩成層性明顯,在遙感圖像上顯示出清晰的層理信息,形成單層、夾層、互層或不規則互層形式的層型影紋結構,易於區分。同時,利用其色調、影紋、地形地貌和水系類型等標志,對沉積岩類和岩石類型、岩石類型組合及鬆散堆積物的解譯區分。在遙感影像圖上,一般粒度較粗的單元影紋粗糙,具斑點狀、斑塊狀紋形,樹枝狀水系密集;粒度較細的單元影紋細膩,具斑塊狀紋形,水系較稀疏。且軟硬相間的岩層可清晰地反映出地層走向與傾向。
(三)經濟評價指標遙感解譯
對土地利用現狀進行遙感解譯時,可依據地物的光譜特徵,即地物電磁波輻射的多波段測量值,將這些測量值作為遙感影像分類的原始特徵變數,根據場地的影像特徵採用相應的分類方法,將土地利用類型區分開來。目前,比較成熟的影像分類方法有監督分類、非監督分類、決策樹分類、數據場聚類、神經網路分類、專家系統分類和基於影像紋理信息分類等方法。土地利用遙感解譯還包括對土地沙漠化類型、水土流失狀況和鹽漬化程度等的解譯。
1.土地沙漠化解譯
按照沙丘活動強度分為固定沙丘、半固定沙丘和流動沙丘。各種類型沙丘景觀特徵及遙感影像特徵見表2-5。
表2-5 沙漠化類型分類表
(1)穩定性植物系指在生態環境未被破壞以前,原生植物群系中較穩定的主要植物成分。
1:5萬沙丘解譯可採用美國陸地衛星影像ETM數據,1:1萬的解譯則採用航片或解析度優於2.5 m的衛片如SPOT 5、Quickbird等。首先利用衛星影像先進行單要素解譯,再綜合劃分。其中,植被蓋度可利用ETM衛星影像,通過對影像中植被類型及分布特徵的分析,直接利用植被指數分級統計結果來近似估算植被蓋度。
2.土壤鹽漬化解譯
在衛星影像上鹽漬土解譯標志如下:在乾旱季節獲取的影像上,鹽漬土色調多呈白色—灰白色調;潮濕季節的影像則易於與濕地和軟土混淆。地形上,鹽漬土主要分布於地形平坦的低窪地段。由於雪、冰漫、薄沙、黏土、泥灘等的色調和鹽漬土或鹽沼很相似,因此,在判釋過程中還應考慮地貌及氣候因素等特點。此外,鹽鹼地植被類型多由鹽生草甸類植被組成,常見的有鹽爪爪、鹼蓬、鹽蒿、鹽角菜等,覆蓋度小於50%,因此可根據特有植被類型綜合判釋。
3.水土流失解譯
水土流失強度由土壤侵蝕類型、坡度、植被覆蓋度、溝壑密度、地表組成物質等綜合分析判定。各判定要素採用室內遙感影像多因素解譯與野外地質調查相結合的方法。遙感影像根據解譯比例尺選擇,室內遙感解譯植被覆蓋度、土地利用類型、地形地貌、溝壑密度四個單要素,最後根據各要素特徵劃分水土流失程度。
4.碳源解譯
碳源解譯可以直接利用高空間解析度數據進行直譯。如根據高立的圓柱形及其陰影和煙團陰影來解釋煙囪。
Ⅳ 遙感地質解譯工作部署
6.1.1 室內解譯工作部署
主要是針對遙感圖像實施的一種遙感地質解譯剖面或路線的選擇與部署,並指導遙感地質解譯工作的開展。主要原則為:
1)解譯剖面或路線必須全面控制測區所有地質體或地質現象,以滿足遙感地質解譯的內容為主。
2)解譯剖面或路線經過布置應盡量能控制地質體間的一些重要接觸關系或重要構造部位,以便能收集到盡可能豐富的資料。
3)對解譯剖面或路線的線距不作機械的規定,以解決實際地質問題為宜,但要求形成一定的網路格架。
4)由於遙感圖像的通視性良好,不存在受交通和地形阻擋的問題,解譯剖面或路線部署一般採用直線或折線布置,盡量避免受植被或其他地物的干擾影響。
5)解譯剖面或路線應以區域性深大斷裂為界,按構造區帶或地形地貌單元分別部署1~3條解譯剖面或路線。
6.1.2 野外地質踏勘工作部署
為了提高遙感地質解譯的可靠程度,確保遙感地質解譯的質量,對通過遙感圖像解譯的地質成果,應採取不同手段進行一定量的驗證與檢查。主要原則為:
1)踏勘路線選擇應按專題解譯內容分別安排,以解決專題遙感地質解譯和編圖的技術要求。但踏勘路線仍以能控制所有地質單元為宜。
2)踏勘路線可以不連續,但地質單元不能遺漏。對標志特徵明顯,延伸穩定的地質單元(體),必須單獨安排一條控制路線,查明其地質特徵。
3)踏勘路線數量參考按相應專題技術要求,並結合遙感技術特點安排1~2條區域性貫穿路線。
4)根據所掌握地質情況,結合地質體劃分情況,選擇具有重要地質意義的點和區進行踏勘,了解地質屬性,解決關鍵性地質問題。如區域性構造分界線、不協調影像單元體、不整合界線、易發地質災害區(點)等。
6.1.3 野外地質調查路線布置
野外地質調查路線主要根據地質體影像特徵的解譯程度來布置。主要原則為:
1)對於Ⅰ級解譯程度地質單元體,每個單元體僅需安排1條野外地質調查控制路線。
2)對於Ⅱ級解譯程度地質單元體,每個單元體僅需安排2條野外地質調查控制路線即可。
3)對於Ⅲ級解譯程度地質單元體,按常規專題野外調查布線要求的布線原則進行。
4)對重要地質現象和重大地質問題區,均應有1~2條野外地質調查路線控制。
Ⅵ 浙江省地質災害遙感調查(ZR)
浙江省地抄質災害在西南山區主襲要是突發性的滑坡、泥石流等,在浙北平原區主要表現為緩變性的地面沉降。為此,該課題的主要內容包括兩個方面:
(1)在對已知主要滑坡(泥石流)災害進行遙感分析解譯的基礎上,通過對滑坡災害時空分布特徵以及與其相關的地質、地貌、土壤類型、降雨分布、人口分布等資料的綜合研究,探索滑坡(泥石流)災害發生與降雨分布和降雨強度的關系,將GIS和ANN(人工神經網路)兩種新興技術互相融合,開發適合對浙江多點突發性滑坡(泥石流)災害進行臨災預警預報的GIS/ANN系統,根據實時的降雨預報和雨量遙測信息,初步實現對滑坡(泥石流)災害發生的空間范圍、強度及其分布概率的臨災預警預報,確定和預測可能導致重大損失的危險區段;編制1∶50萬浙江省滑坡災害趨勢遙感分析圖。
(2)利用衛星遙感多光譜影像、高精度DEM數據揭示與地面沉降有關的地形地貌和地質構造等信息,結合地面沉降、地下水開采、地表水位監測等資料研究地面沉降的范圍、沉降中心、沉降量、沉降速率及其發展趨勢,探索建立地面沉降易發程度和危險程度等級判別標准,為地面沉降災害的防治提供科學依據。
Ⅶ 遙感地質的研究方法,詳細些,復制請繞行~急!!!高分在線等
遙感地質的研究方法包羅萬象,如果要詳細論述,那是一本厚厚的專業書了,豈是三言兩語就能說清夢的?
但萬變不離其宗,基礎地質工作是遙感地質的首要條件,如果缺乏基礎地質的有關資料,遙感地質就不能解譯,更談不上研究。從地質學的原理來講,遙感地質主要研究以下幾個方面:1.地形判讀2.地層(岩性)判讀3.構造判讀4.礦帶(含礦帶)解譯5.工程地質水文地質解譯6.地質災害預測
1.地形通過航片或者衛片,用立體讀圖儀進行觀察,在已知高程點的基礎上,對解譯區域的地形等高線進行勾繪,成圖。
2.地層判讀每種地層由於硬度,風化程度,顏色等不同,在航片和衛片上顯現不同的形態特徵,從而根據普通地質學的原理,可以勾繪出地層分布狀態,解譯出地層的產狀。再與地面地質資料進行對比,可以區分地層的分層及所屬統、組、甚至可以細分到段。
3.構造其原理和方法同上
4.成礦解譯無論沉積型礦床還是內生礦床或是岩漿岩型礦床,在地表多多少少有一定的外在顯示,從而反映在航片或衛片上,因此可以據此用地層學、構造地質學、礦床學的原理進行解譯,從而大致勾出礦層或礦體、含礦帶的界線。
5.水文地質工程地質災害地質,原理同上。
綜上所述,遙感地質的研究方法的前提是基礎地質,在收集了足夠的地表地質資料並進行了充分研究的基礎上,才可能通過遙感地質的方法來達到一定的地質工作目的。遙感只是一種手段,而不是目的,最終的成果必然要以某種地質特徵解譯來實現。同時,遙感地質的成果,還必須在野外進行驗證和修正。
Ⅷ 地質災害調查評價的技術方法
地質災害調查評價的方法有遙感解譯、地面測繪、地球物理、地球化學、山地工程、鑽探、試驗等。這些方法各有特點。
1.主要技術方法
(1)遙感圖像解譯
遙感圖像能直觀地顯示區內地形、地貌、地質和水文的整體輪廓與形態,可以宏觀認識調查區的自然地理、地質環境,指導調查工作的整體部署,減少盲目性,節省人力、物力的投入。
(2)工程地質測繪
工程地質測繪是地質災害調查評價最基本、最經濟的手段。其成果有利於指導物探、鑽探和山地工程及試驗工作的部署,應首先開展。
(3)地球物理勘探
地質災害調查評價中常用的物探方法有電法、彈性波法、放射性法、重力法、磁法、熱測量法、擴散法、綜合測井法等類型。物探方法設備輕便、成本低、速度快、覆蓋面大,與鑽探、山地工程、地面測繪相結合,既可以節約投資,又可取得有效的成果,但要注意物探結果具有多解性,並受應用前提和現場條件的制約。
(4)鑽探
鑽探方法用於獲取深部地質資料,具有成果直觀、准確並能長期保存等優點,可以進行綜合測井、錄像、跨孔探測、長觀和變形監測。不足是受交通運輸、地形和場地等條件的限制,耗資較大。
(5)山地工程
山地工程分為輕型山地工程(試坑、探槽、淺井)和重型山地工程(豎井、平斜硐、石門、平巷等)。山地工程是地質勘查的重要手段,技術人員可直接觀測岩土體內部結構、構造、斷層、軟弱夾層、滑帶、裂縫、變形和地壓等重要地質現象,獲取資料直觀可靠。還可以進行采樣、原位測試,為物探、監測乃至施工創造有利條件。山地工程施工受地層岩性和其他條件限制,為保證施工安全,要認真研究論證防範措施。
(6)試驗
試驗是研究地質體的材料特性,即物理性質、水理性質、力學性質及其賦存環境(如地下水、地應力、地溫等)的重要手段,是地質災害調查評價中復雜地質條件下地質參數選取的重要途徑。
2.選擇方法的原則
方法的選擇應以調查工作的任務要求、階段以及地質災害的特徵為依據,以期使用最基本、簡便易行的方法,以最低的投入,取得有用且好用的資料,實現最好的減災效益。
1)針對性:要根據現場踏勘和前人資料,初步判定地質災害的性質,有針對性地選擇勘探方法,避免盲目工作,做到事半功倍。
2)實用性:力求以最簡單的方法解決最復雜的問題,不刻意追求新奇復雜的技術方法。
3)簡單高效:盡可能採用操作簡便、易於搬運、環境適應性強的設備。
4)經濟合理:在能滿足調查評價任務要求的前提下,盡可能降低工作量。
3.方法的配置
方法的配置要充分考慮調查工作的階段性,方法自身的適用性,方法之間的互補性、互驗性,技術和經費的可行性。
鑽探和山地工程對物(化)探有很強的互補性和互驗性。先用鑽探對地面物化探結果進行驗證,提高其成果的准確性和推廣價值。再進行測井和跨孔探測,拓寬物探的勘測范圍,以取得更好的成效。鑽探要投入到關鍵部位,每個鑽孔都應綜合測井,進行變形監測等,發揮其較多的功能。
試驗用於查明災害體的地質特性和賦存環境,提供岩土體物理力學參數和水文地質參數,要結合其他工作統一部署。試驗常常成為解決復雜地質問題的有效途徑。
實踐表明,如果地質測繪工作細致深入,輕型山地工程配合得當,物化探工作針對性強,就可以大大降低鑽探工程量,少用甚至不用重型山地工程。
Ⅸ 地質災害的遙感技術在地質災害中的應用
(一 ) 地質災害分級
地質災害按照人員傷亡、經濟損失的大小,分為特大型、大型、中型和小型四個等級。具體標准如下 :
1. 特大型 :
因災死亡和失蹤30人以上或者直接經濟損失1000萬元以上的;
2. 大型 :
因災死亡和失蹤 10 人以上 30 人以下或者直接經濟損失500萬元以上 1000 萬元以下的;
3. 中型 :
因災死亡和失蹤3人以上10人以下或者直接經濟損失100萬元以上 500 萬元以下的 ;
4. 小型:
因災死亡和失蹤 3 人以下或者直接經濟損失100萬元以下的。
( 二)速報原則
情況准確,上報迅速,縣為基礎,續報完整。
( 三)速報程序
1. 發生特大型地質災害後,災害所在縣(市)國土資源主管部門應於6小時內速報市 (地)級國土資源主管部門,同時越級速報省級國土資源主管部門和國土資源部,並根據災情進展,隨時續報,直至調查結束;
特大型地質災害由國土資源部或委託省(區、市)國土資源主管部門及時組織調查和作出應急處理。委託省(區、市)國土資源主管部門進行調查處理的,最終形成的應急調查報告應盡快上報國土資源部。
2. 發生大型地質災害後,災害所在縣(市)國土資源主管部門應於 12 小時內速報市 ( 地〉級國土資源主管部門,同時越級速報省級國土資源主管部門和國土資源部,並根據災情進展,隨時續報,直至調查結束。大型地質災害由省級國土資源主管部門及時組織調查和作出應急處理,並將最終形成的應急調查報告上報國土資源部。
3. 發生中型地質災害後,災害所在縣(市)國土資源主管部門應於24小時內速報市(地)級國土資源主管部門,同時越級速報省級國土資源主管部門。中型地質災害由市(地)級國土資源主管部門及時組織調查和作出應急處理,並將應急調查報告上報省級國土資源主管部門。
4. 發生小型地質災害後,災害所在縣(市)國土資源主管部門應及時向市 ( 地〉級國土資源主管部門報告,並負責組織調查和作出應急處理;
(四)速報內容
1.速報報告:負責報告的部門應根據已掌握的災情信息,盡可能詳細說明地質災害發生的地點、時間、傷亡和失蹤的人數、地質災害類型、災害體的規模、可能的誘發因素、地質成因和發展趨勢等,同時提出主管部門採取的對策和措施。
2.應急調查報告:地質災害應急調查結束後,有關部門應及時提交地質災害應急調查報告。報告內容包括:
(1) 搶險救災工作;
(2)基本災情;
(3)地質災害類型和規模;
(4)地質災害成災原因,包括地質條件和誘發因素(人為因素和自然因素);
(5)發展趨勢;
(6) 已經採取的防範對策、措施;
(7)今後的防治工作建議。 對於發現的直接受地質災害威脅人數超過1000人或者潛在經濟損失超過1億元的特大型地質災害隱患點,地方各級國土資源主管部門接報後,要在2日內將險情和採取的應急防治措施上報國土資源部,並根據地質災害隱患變化情況,隨時做好續報工作。
Ⅹ 地質災害的遙感監測與研究
地質災害的種類很多,火山、地震、滑坡、泥石流、地面沉降、水土流失、沙漠化、鹽鹼化等。遙感資料尤其衛星圖像能大面積、周期性具體而微地把地面實況記錄下來,為地質災害的定時定位監測、預報研究提供極為寶貴的資料。對地質災害的實時監測更是地學遙感發展的一個新方向。
我國是地震較多的國家。地震災害主要是由斷裂的新構造活動引起,多波段多時相遙感資料對大斷裂的新構造活動研究很有效。從遙感資料可以獲得:①查明區域斷裂格架基礎上,把易誘發地震的活動斷裂交切點、端點、拐點,這些都是地殼應力最集中的地段,為孕震及發震構造研究提供非常有用的基礎資料。②對已經發生震災地區的遙感圖像(如唐山地區),為震災調查與評估、地震地質研究提供其他技術方法無可取代的資料。③利用遙感某些特殊影像特徵,進行地震預報與分析,如強祖基等(1991)用多時相NOAA衛星熱紅外圖像對1990年中國與獨聯體邊界齋桑泊兩次強震研究(參閱第十一章有關部分)。④為研究板塊活動及地震預報,美國在聖安德列斯斷裂兩盤各安裝一台紅寶石激光器,利用1972年發射的激光測地衛星反射回來的信號,長期、定位地監測斷裂兩盤精確位移。
滑坡泥石流是交通、水利建設重要自然災害,對我國西北地區交通及長江中上游航行和水利工程危害大、損失重。長江三峽工程的環境地質工作就包括庫區沿江地段滑坡的調查。R.Guillande等人(1991)對安第斯山滑坡災害研究時,把構造、地震、地表徑流以及用數字圖像編制出邊坡坡度大於30°的坡度圖,作為誘發滑坡的因子來研究滑坡。鐵道部遙感工作者通過具體調查,提出用遙感圖像來判定泥石流溝的八條直接解譯標志與統計判別的標准,並據此判定成昆線和普雄工務段的某溝為泥石流溝,採取措施,使1986年7月6日暴雨引發的泥石流的破壞損失減小到最低。