地質災害檢測遙感難點
Ⅰ 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。
Ⅱ 怎樣看待遙感技術在地質災害監測中的應用
威海晶合了解到復，地質災制害是指在地球的發展演變過程中，由各種自然地質作用和人類活動所形成的災害性地質事件。現代航天技術和遙感技術的飛速發展不僅為地球資源與環境監測研究開辟了廣闊的前景，而且為地質災害的調查和研究提供了嶄新的手段。
長期以來，遙感技術已經成為對區域地質災害及其發育環境宏觀調查的不可缺少的先進技術，遙感技術的應用在滑坡、崩塌、泥石流和地面裂縫等地質災害的調查、監測和研究工作中發揮了重要的作用，為大型工程建設的環境災害調查及防災減災工作做出了重要貢獻。
Ⅲ 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。
Ⅳ 遙感技術在地震監測和抗震救災中的應用有哪些
地震發生後，災區通訊中斷,地面交通癱瘓,災情信息無法獲知，及時准確掌握災情並進行有效救治非常困難，遙感技術在抗震救災中發揮了重要作用，並形成了多樣化的應用局面。
一是基本形成了多源、多解析度遙感信息的應用體系。我國自主的軍用和民用衛星在地震後數分鍾啟動應急預案，千方百計收集不同感測器、不同解析度、不同時相的災區遙感數據和相關地理空間信息，並及時提出災情分析報告,迅速將地震災區的重要信息匯集到抗震救災指揮部，為各級抗震救災部門提供了重要的決策支持。在抗震救災中使用的遙感信息源包括航空飛機、超低空無人機、「尖兵」系列衛星、中巴地球資源衛星、「北京一號」小衛星、「北斗」導航衛星、「風雲」系列氣象衛星、福衛二號等。
二是遙感信息應用多樣化。在抗震救災工作中，遙感技術配合衛星通信和導航定位技術，直接支持搶險救援和次生災害防治等工作。地震發生手，遙感工作者將繼續為災後重建的地理空間基礎信息生產和規劃決策提供技術支撐和信息服務。及時提供了災區城鎮和主要居民地的遙感數據和分析信息，對於房屋倒損、人口受損，道路、橋梁、電站等重要公共設施損毀情況進行了快速遙感動態監測和評價，為了解災情、部署救援行動提供了重要信息。通過遙感影像有效開展了地震災害引發的堰塞湖、滑坡、塌陷等次生災害的動態監測，如配合堰塞壩疏導工程，開展堰塞湖監測，分析堰塞湖動態變化。
三是實現了國內外遙感數據的共享。為及時全面掌握災情、快速評估災情及發展態勢，國家相關部門按照「空間與重大災害國際憲章」啟動相應國際減災合作機制，獲得歐空局ENVISAT環境衛星、日本ALOS雷達衛星、美國LANDSAT-7陸地衛星、加拿大RADARSAT衛星、法國SPOT-5資源衛星、印度IRS-P5測繪衛星、義大利COSMO SKYMED雷達衛星等數據，充分利用國外合作機制獲取衛星數據開展地震災情監測與評估工作。
Ⅳ 遙感技術在地震，火山等地質災害的防災減災方面，有哪些作用
遙感技術在地震，火山等地質災害的防災減災方面主要是獲取地理信息系統需要的信息數據，更新後得到第一手最新資料進行分析，了解在地震、火山等地質災害形成新的變化、地質災害發生的地點、規模，預測可能形成新的地質災害的可能。最典型的是汶川地震運用遙感技術發現了唐家山堰塞湖，及時排除了潰壩的潛在危險。
Ⅵ 地質災害監測重點工程建設
7.4.1 長江三峽庫區地質災害監測預警工程建設
完成長江三峽庫區立體式監測預警預報示範網路系統建設。運用現代化的技術、設備，對庫區60處以上的地質災害點建立自動監測網路，實現監測數據的自動採集、實時傳輸和自動分析；建立全庫區的遙感（RS）監測系統和GPS控制網、基準網，為編制與實施防災減災預案提供決策支撐。通過該監測預報示範區的建設為全國地質災害監測預報網路的建立提供最直接的經驗。
7.4.2 長江三角洲、華北平原地面沉降監測工程建設
（1）長江三角洲地面沉降監測
長江三角洲包括上海市全部，江蘇省的蘇州、無錫、常州地區、南通和鹽城南部的三個縣（市），浙江省北部的杭州、嘉興和湖州地區，面積近5萬km2。
長江三角洲地區在原有監測網路的基礎上，按統一的規劃、統一的標准建立和完善區域性地面沉降監測網。建立和完善基岩標、分層標組和其他有效的地面沉降監測設施；調整、優化和補充地下水動態分層監測孔；開展全球定位系統（GPS）、干涉合成孔徑雷達（InSAR）技術和激光雷達（LI-DAR）技術應用試驗研究，使地面沉降監測更加合理和有效。
（2）華北平原地面沉降監測
華北平原包括北京市、天津市、河北平原和山東魯西北平原，總面積5萬多km2。
建立和完善地下水分層監測網路，建立統一的地面沉降監測網，逐步完善分層標和其他有效的地面沉降監測設施。開展全球定位系統（GPS）、干涉合成孔徑雷達（InSAR）技術和激光雷達（LI-DAR）技術應用試驗研究，使地面沉降監測更加合理和有效。
7.4.3 礦山地質災害綜合監測示範工程建設
建立遼寧撫順煤礦、黑龍江七台河煤礦、山西太原西山煤礦、貴州開陽磷礦四個具有代表性的國家級礦山地質災害綜合監測示範工程。通過國家級礦山地質災害綜合監測示範工程的建設，探索總結礦山地質災害監測的工作程序和相應的技術方法，為我國採取快捷、經濟的監測辦法，初步解決礦山地質災害對當地經濟建設造成的威脅提供技術准備，為實施礦山環境恢復工程提供基礎依據。
Ⅶ 地質災害監測方法技術現狀與發展趨勢
【摘要】20世紀末期以來，監測理論和技術方法有長足發展，常規技術方法趨於成熟，設備精度、設備性能已具較高水平，並開發了部分高精度（微米級位移識別率）、自計、遙測、自動傳輸的監測設施。未來，將充分綜合運用光學、電學、信息學、計算機和通信等技術（諸如光纖技術—BOTDR、時域反射技術—TDR、激光掃描技術、核磁共振技術、NUMIS、GPS技術、合成孔徑干涉雷達技術—InSAR及互聯網通訊技術等），進一步開發經濟適用、有效可行的地質災害監測新技術，提高精度、准確性和及時性，最大程度地減小地質災害造成的損失。
【關鍵詞】地質災害監測技術方法新技術優化集成
20世紀80年代以來，我國地質災害時空分布特點呈現新的變化。隨著人類工程活動越來越強，人為地質災害日趨嚴重，規模、數量和分布范圍呈增加趨勢；人口密集、經濟發達地區地質災害造成的損失越來越大。崩塌、滑坡和泥石流等突發性地質災害發生頻度和造成的損失不斷加大，地面沉降、海水入侵等緩慢性地質災害的范圍逐漸增加。據相關統計資料顯示，1995～2002年，地質災害共造成9000多人失蹤或死亡，突發性地質災害共造成直接經濟損失524億元，緩慢性地質災害造成直接經濟損失590億元，間接經濟損失2700億元。地質災害已經成為嚴重製約我國經濟發展的重要因素之一。
為了摸清我國地質災害的分布情況，我國系統地開展了地質災害調查工作，先後出台了《地質災害防治管理辦法》和《地質災害防治條例》，明確指出：防治地質災害，實行「以人為本，防治結合，統籌規劃，突出重點，分期實施，逐步到位」的方針。並於2003年4月啟動了全國性地質氣象預報。對已經查明的地質災害體，特別是對生產建設、人民生命財產安全構成嚴重威脅的地質災害，若能運用適當、有效、經濟可行的監測措施，作出科學的監測預報，則可最大程度地減小災害損失。
滑坡監測在不同條件、不同時期其作用不同，總的來說有以下幾個方面：
（1）通過綜合分析多種監測方法的監測數據，確定地質災害穩定狀態及發展趨勢，及時作出預測，防止或減輕災害損失。
（2）研究導致災害體變形破壞的主導因素、作用機理，為防治工程設計提供依據。
（3）在防治工程施工過程中，監測、分析災害體變形發展趨勢及工程施工的擾動，保障施工安全。
（4）施工結束後，進行工程效果監測。
（5）綜合利用長觀監測資料，分析災害體變形破壞機制和規律，檢驗在防治工程設計中所採用的理論模型及岩土體性質指標值的准確性，對已有的監測預報理論及模型進行驗證改進，改善、提高監測預測預報技術方法。
1地質災害監測技術綜述
地質災害監測的主要任務為監測地質災害時空域演變信息（包括形變、地球物理場、化學場）、誘發因素等，最大程度獲取連續的空間變形數據，應用於地質災害的穩定性評價、預測預報和防治工程效果評估。
地質災害監測是集地質災害形成機理、監測儀器、時空技術和預測預報技術為一體的綜合技術。地質災害的形成機理是開展地質災害監測工作的基礎；監測儀器是開展工作的手段；更為重要的是只有充分利用時空技術，才能有效發揮地質監測的作用；預測預報是開展地質災害監測的最終目的。
崩塌、滑坡、泥石流等突發性地質災害，具有爆發周期短、威脅性及破壞性顯著、成因復雜等特點，因此，當前地質災害的監測技術方法的研究和應用多是圍繞突發性地質災害進行的。1.1監測方法
監測方法按監測參數的類型分為四大類：即變形、物理與化學場、地下水和誘發因素監測（見表1）。
表1主要地質災害監測方法一覽表
1.1.1 變形監測
主要包括以測量位移形變信息為主的監測方法，如地表相對位移監測、地表絕對位移監測（大地測量、GPS測量等）、深部位移監測。該類技術目前較為成熟，精度較高，常作為常規監測技術用於地質災害監測。由於獲得的是災害體位移形變的直觀信息，特別是位移形變信息，往往成為預測預報的主要依據之一。
1.1.2物理與化學場監測
監測災害體物理場、化學場等場變化信息的監測技術方法主要有應力監測、地聲監測、放射性元素（氡氣、汞氣）測量、地球化學方法以及地脈動測量等。目前多用於監測滑坡等地質災害體所含放射性元素（鈾、鐳）衰變產物（如氡氣）濃度、化學元素及其物理場的變化。地質災害體的物理、化學場發生變化，往往同災害體的變形破壞聯系密切，相對於位移變形，具有超前性。
1.1.3地下水監測
地下水監測主要是以監測地質災害地下水活動、富含特徵、水質特徵為主的監測方法。如地下水位（或地下水壓力）監測、孔隙水壓力監測和地下水水質監測等。大部分地質災害的形成、發展均與災害體內部或周圍的地下水活動關系密切，同時在災害生成的過程中，地下水的本身特徵也相應發生變化。
1.1.4誘發因素監測
誘發因素類主要包括以監測地質災害誘發因素為主的監測技術方法，如氣象監測、地下水動態監測、地震監測、人類工程活動等。降水、地下水活動是地質災害的主要誘發因素；降雨量的大小、時空分布特徵是評價區域性地質災害（特別是崩、滑、流三大地質災害的判別）的主要判別指標之一；人類工程活動是現代地質災害的主要誘發因素之一，因此地質災害誘發因素監測是地質災害監測技術的重要組成部分。
1.2監測儀器
1.2.1按從監測儀器同災害體的相對空間關系分為接觸類和非接觸類
（1）接觸類：是指必須安裝於災害體現場或進行現場施測的監測儀器系列。如滑坡地表或深部位移監測、物理和化學場監測等。該類儀器所獲得的信息多為災害體細部信息，信息量豐富。
（2）非接觸類：是指於現場安裝簡易標志或直接於災害體外圍施測的監測儀器系列。該類監測方法多以獲得災害體地表的絕對變形信息為主，易採用網式施測；特別是突發性地質災害的臨災前後，具有安全、快捷等特點。如激光微位移監測、測量機器人、遙感雷達監測等。
1.2.2按監測組織方式分為簡易監測、儀表監測、控制網監測、自動遙測
（1）簡易監測：採用簡易的量測工具（皮尺、鋼尺、卡尺）對災害體地表的裂縫等部位進行監測。
（2）儀表監測：採用機測或電測儀表（安裝、埋設感測器）對滑坡進行地表及深部的位移、應力、地聲、水位、水壓、含水量等信息監測。
（3）控制網監測：在滑坡變形破壞區及周邊穩定地帶，布設大地測量或GPS衛星定位測量控制點網，進行滑坡絕對位移三維監測。
（4）自動遙測：利用有線和無線傳輸技術，對儀表監測所得信息進行遠距離遙控自動採集、傳輸，可實現全天候不間斷監測。
2地質災害監測方法技術現狀
地質災害監測技術是集多門技術學科為一體的綜合技術應用，主要發展於20世紀末期。伴隨著電子技術、計算機技術、信息技術和空間技術發展，國內外地質災害調查與監測方法和相關理論得到長足發展，主要表現在：
（1）常規監測方法技術趨於成熟，設備精度、設備性能都具有很高水平。目前地質災害的位移監測方法均可以進行毫米級監測，高精度位移監測方法可以識別0.1mm的位移變形。
（2）監測方法多樣化、三維立體化。由於採用了多種有效方法結合對比校核以及從空中、地面到災害體深部的立體化監測網路，使得綜合判別能力加強，促進了地質災害評價、預測能力的提高。
（3）其他領域的先進技術逐漸向地質災害監測領域進行滲透。隨著高新技術的發展和應用的深入，衛星遙感、航空遙感等空間技術的精度逐漸提高，一些高精度物探（如電法、核磁共振等技術）的發展，使得地質災害的勘查技術與監測技術趨於融合，通過技術上的處理、提升，該類技術逐漸適用於區域性的地質災害和單體災害的監測工作。
「八五」以來，我國在地質災害監測技術研究方面取得了豐碩的成果，並積累了豐富的經驗，使我國的地質災害監測預警水平得到很大程度的提高；但是還存在一定的局限性，主要表現在：
（1）地質災害監測技術、儀器設施多種多樣，應用重復性高，受適用程度、精度、設施集成化程度、自動化程度和造價等因素的制約，常造成設備資源浪費，效果不明顯。
（2）所取得的研究成果多側重於某一工程或某一應用角度，在地質災害成災機理、誘發因素研究的基礎上，對各種監測技術方法優化集成的研究程度較低。
（3）監測儀器設施的研究開發、數據分析理論同相關地質災害目標參數定性、定量關系的研究程度不足，造成監測數據的解釋、分析出現較大的誤差。
因此，要提高地質災害預警技術水平，必須在地質災害研究同開發監測技術方法相結合的基礎上，進行地質災害監測優化集成方案的研究。
3地質災害監測技術方法發展趨勢
3.1高精度、自動化、實時化的發展趨勢
光學、電學、信息學及計算機技術和通信技術的發展，給地質災害監測儀器的研究開發帶來勃勃生機；能夠監測的信息種類和監測手段將越來越豐富，同時某些監測方法的監測精度、採集信息的直觀性和操作簡便性有所提高；充分利用現代通訊技術提高遠距離監測數據信息傳輸的速度、准確性、安全性和自動化程度；同時提高科技含量，降低成本，為地質災害的經濟型監測打下基礎。
監測預測預報信息的公眾化和政府化。隨著互聯網技術的發展普及，以及國家政府的地質災害管理職能的加強，災害信息將通過互聯網進行實時發布，公眾可通過互聯網了解地質災害信息，學習地質災害的防災減災知識；各級政府職能部門可通過所發布信息，了解災情的發展，及時做出決策。
3.2新技術方法的開發與應用
3.2.1調查與監測技術方法的融合
隨著計算機的高速發展，地球物理勘探方法的數據採集、信號處理和資料處理能力大幅度提高，可以實現高解析度、高采樣技術的應用；地球物理技術將向二維、三維採集系統發展；通過加大測試頻次，實現時間序列的地質災害監測。
3.2.2 智能感測器的發展
集多種功能於一體、低造價的地質災害監測智能感測技術的研究與開發，將逐漸改變傳統的點線式空間布設模式；由於可以採用網式布設模式，且每個單元均可以採集多種信息，最終可以實現近似連續的三維地質災害信息採集。
3.3新技術新方法
3.3.1光纖技術（BOTDR）
光導纖維監測技術又稱布里淵散射光時域光纖監測技術（BOTDR），是國際上20世紀70年代後期才迅速發展起來的一種現代化監測技術，在航空、航天領域中已顯示了其有效性。在土木、交通、地質工程及地質災害防治等領域的應用才剛剛開始，並受到各發達國家研究機構的普遍重視，發展前景十分廣闊。
通過合理的光纖敷設，可以監測整個災害體（特別是滑坡）的應變信息。
3.3.2時間域反射技術（TDR）
時間域反射測試技術（Time Domain Reflectometry）是一種電子測量技術。許多年來，一直被用於各種物體形態特徵的測量和空間定位。早在20世紀30年代，美國的研究人員開始運用時間域反射測試技術檢測通訊電纜的通斷情況。在80年代初期，國外的研究人員將時間域反射測試技術用於監測地下煤層和岩層的變形位移等。90年代中期，美國的研究人員將時間域反射測試技術開始用於滑坡等地質災害變形監測的研究，針對岩石和土體滑坡曾經做過許多的試驗研究，國內研究人員已經開始該方法的研究工作，並已經在三峽庫區投入試驗應用階段，同時開展了與之相關的定量數據分析理論研究。
所埋設電纜即是感測器，又可傳輸測試信號；該方法相對於深部位移鑽孔傾斜儀監測具有安裝簡單、使用安全和經濟實用等特點。
3.3.3激光掃描技術
該技術在歐美等發達國家應用較早，我國近期開始逐漸引進。主要是用於建築工程變形監測以及實景再現，隨著掃描距離的加大，逐漸向地質災害調查和監測方向發展。
該技術通過激光束掃描目標體表面，獲得含有三維空間坐標信息的點雲數據，精度較高。應用於地質災害監測，可以進行災害體測圖工作，其點雲數據可以作為地質災害建模、地質災害監測的基礎數據。
3.3.4核磁共振技術（NUMIS）
核磁共振技術是國際上較為先進的一種用來直接找水的地球物理新方法。它應用核磁感應系統，通過從小到大地改變激發電流脈沖的幅值和持續時間，探測由淺到深的含水層的賦存狀態。我國於近期開始引進和研究，目前已經在三峽庫區的部分滑坡體進行了應用試驗，效果較好。
應用於地質災害監測，可以確定地下是否存在地下水、含水層位置以及每一含水層的含水量和平均孔隙度，進而可以獲知如滑坡面的位置、深度、分布范圍等信息，從而對滑坡體進行穩定性評價，並對滑坡體的治理提出科學依據。
3.3.5合成孔徑干涉雷達技術（InSAR）
運用合成孔徑雷達干涉及其差分技術（InSAR及D-InSAR）進行地面微位移監測，是20世紀90年代逐漸發展起來的新方法。該技術主要用於地形測量（建立數字化高程）、地面形變監測（如地震形變、地面沉降、活動構造、滑坡和冰川運動監測）及火山活動等方面。
同傳統地質災害監測方法相比，具有如下特點：
（1）覆蓋范圍大；
（2）不需要建立監測網；
（3）空間解析度高，可以獲得某一地區連續的地表形變信息；
（4）可以監測或識別出潛在或未知的地面形變信息；
（5）全天候，不受雲層及晝夜影響。
但由於系統本身因素以及地面植被、濕度及大氣條件變化的影響，精度及其適用性還不能滿足高精度地質災害監測。
為了克服該技術在地面形變監測方面的不足，並提高其精度，國內外技術人員先後引入了永久散射點（PS）的技術和GPS定位技術，使InSAR技術在城市及岩石出露較好地區地面形變監測精度大大提高，在一定的條件下精度可達到毫米級。永久散射（PS）技術通過選取一定時期內表現出穩定干涉行為的孤立點，克服了許多妨礙傳統雷達干涉技術的解析度、空間及時間上基線限制等問題。
隨著衛星雷達系統資源的改進和發展，以及相應數據處理軟體的提高，該技術在地質災害監測領域的應用將趨於成熟。
3.4地質災害監測技術的優化集成
3.4.1問題的提出
（1）監測方法的適應性。對於各種監測方法所使用的監測儀器設施，均有各自的應用方向和使用技術要求；針對不同地質災害災種、類型，其使用技術要求（包括測點布設模式、安裝使用技術要求等）不同。
（2）地質災害不同的發展階段。對於崩塌、滑坡等突發性地質災害，不同發展階段所適用的監測方法和儀器設施各異，監測數據採集周期頻度不同。
（3）監測參數與監測部位。實踐證明，一方面，不同的監測參數（地表位移、深部位移、應力、地下水動態、地聲等）在不同類型的災害體監測中具有不同程度的表現優勢；另一方面，同一災害體不同部位的監測參數隨時間變化趨勢特點並不相同，即存在反映災害體關鍵部位特徵的監測點，又存在僅反映局部單元（不具有明顯的代表性，甚至是孤立的）特徵的監測點。因此，監測要素（監測參數、監測部位）的優化選擇，是整個監測設計工作的基礎。
（4）自動化程度。決定於設備的集成度、控制模式、數據標准化程度和信息發布方式。
（5）經濟效益。決定於地質災害的規模、危害程度、監測技術組合、設備選型等因素。
3.4.2設計原則
地質災害監測技術優化集成方案遵循以下原則：
（1）監測技術優化原則：針對某一類型地質災害，確定優勢監測要素，進行監測內容、監測方法優化組合，使監測工作高效、實用。
（2）經濟最優原則：首先，不過於追求高、精、尖的監測技術，而應選擇發展最為成熟、應用程度較高的監測技術；其次，對於危害程度較大的大型地質災害體，可選擇專業化程度較高的監測技術方法，由專業人員進行操作、維護，對於危害程度低，規模小的災害體，可選擇操作簡單、結果直觀的宏觀監測技術，由群測群防級人員進行操作。
3.4.3最終目標
根據不同種類地質災害和不同類型地質災害的物質組成、動力成因類型、變形破壞特徵、外形特徵、發育階段等因素，研究適用於不同類型地質災害的監測要素（監測參數、監測點位的集合）、監測方法、監測點網的時空布置模式、監測技術要求，建立典型地質災害監測的優化集成方案。
Ⅷ 遙感技術在地質災害調查與監測中的應用
熊盛青聶洪峰楊金中
（中國國土資源航空物探遙感中心，北京，100083）
【摘要】遙感技術已成為區域地質災害及其發育環境宏觀調查的不可缺少的先進技術之一，在地震（活動性斷裂）、滑坡、崩塌、泥石流、地面沉降和土地荒漠化等地質災害的調查、監測和研究工作中已發揮了重要的作用。本文簡要介紹近年來利用遙感技術進行地質災害調查與監測的成果，並展望其發展趨勢。
【關鍵詞】地質災害遙感影像解譯綜述
地質災害是指在地球的發展演變過程中，由各種自然地質作用和人類活動所形成的災害性地質事件（潘懋等，2002）。地質災害包括突發性的，如火山、地震、崩塌、滑坡、泥石流、岩溶塌陷等，也包括漸進性的，如水土流失、地面沉降和土地荒漠化等。現代航天技術和遙感技術的飛速發展不僅為地球資源與環境監測研究開辟了廣闊的前景，而且為地質災害的調查和研究提供了嶄新的手段。長期以來，遙感技術已經成為對區域地質災害及其發育環境宏觀調查的不可缺少的先進技術，在地震（活動性斷裂）、滑坡、崩塌、泥石流、地面沉降和土地荒漠化等地質災害的調查、監測和研究工作中發揮了重要的作用，為山區大型工程建設的環境災害調查及防災減災工作作出了重要貢獻。
1 在斜坡地質災害調查工作中的應用
1.1 斜坡地質災害發育環境遙感調查
崩塌、滑坡、泥石流等斜坡地質災害的分布發育主要受地形、地貌、地層岩性、地質構造、新構造活動、氣象以及人為活動等多種因素的制約。要了解崩塌、滑坡、泥石流等斜坡地質災害的區域分布規律，必須首先了解這些因素的空間分布特徵。因此地質災害發育環境的調查常常是斜坡地質災害（崩塌、滑坡、泥石流等）遙感調查的重要內容之一。
以滑坡為例。在遙感影像上，滑坡常常沿著地球應力形變的形跡——線性構造分布，並多產在不穩定物質覆蓋的地區。期望通過遙感預測每一次滑坡的發生相當困難，但通過對不同時相遙感資料的對比分析，就可以對地表線性構造和不穩定物質覆蓋區進行解譯和判斷，從而預測、圈定滑坡地質災害易發區，對已發生的滑坡地質災害進行調查。
在20世紀80年代初期，主要利用TM遙感影像，通過分析滑坡發育的地質環境、自然環境條件和社會經濟環境條件等因素的影響、作用，間接研究、推斷區域內滑坡發育的可能性；同時利用重點區域的1∶1萬～1∶5萬航空遙感影像，識別典型滑坡體，檢驗滑坡發育環境研究的正確性。
以三峽庫區為例，原地質礦產部地質遙感中心（現中國國土資源航空物探遙感中心，以下簡稱航遙中心）先後開展了「長江三峽工程庫區被淹城鎮選址方案的遙感地質穩定性評價」 地礦部地質遙感中心.「長江三峽工程庫區被淹城鎮選址方案的遙感地質穩定性評價」研究報告.1986 地礦部地質遙感中心.「長江三峽工程前期論證階段庫岸穩定性研究」研究報告.1986 地礦部地質遙感中心.「長江三峽地區遙感信息的斷裂構造解譯及對壩區穩定性初步評價」研究報告.1986
1.2斜坡地質災害的遙感判譯
在遙感影像上，通過人機交互解譯的方式，進行斜坡地質災害影像光譜、紋理、地形、地貌、覆蓋植被等的分析，確定災害體的分布位置、面積、產出的地質背景等屬性，是斜坡地質災害遙感調查的重要內容。長期以來，我國遙感工作者在崩塌、滑坡、泥石流的遙感解譯方面積累了豐富的經驗。航空立體像對（黑白、標准彩色、彩紅外）已經廣泛用於識別滑坡、崩塌、泥石流等災害體和易發災害的地帶；衛星、雷達和側向掃描測距系統更擴展了這些方面的能力。在目前的調查研究工作中，多採用航片、衛片相結合使用的方法，即採用不同時相的航片資料對滑坡、崩塌、泥石流個體進行室內解譯和野外驗證，採用衛片對其發生的地質背景進行解譯。
以滑坡災害的遙感解譯為例。我國的滑坡解譯技術是在近20年為山區大型工程服務中逐漸發展起來的，已經探索出一套較為合理的工作方法，即在充分收集和分析前人資料的基礎上，採用以彩紅外航片為主的遙感資料，通過室內解譯與野外實地驗證相結合的技術路線，進行滑坡災害的調查與綜合分析。以目視解譯為主、計算機圖像處理為輔，根據滑坡的形態特徵（滑坡體、後壁、側壁、滑坡台坎、滑舌等）在航空和衛星圖像上判譯、識別滑坡，製作滑坡等地質災害分布圖；根據滑坡發育的微地貌類型，判別滑坡的活動性。
1986年開展的「新灘滑坡遙感地質調查」 地礦部地質遙感中心.「新灘滑坡遙感地質調查」研究報告.1986
由於中國大型滑坡主要分布在強烈切割的中、高山區，例如岷江、大渡河、金沙江等高陡的深切河谷地帶，地形高差變化較大，利用一般的衛星遙感影像進行遙感解譯，必然存在因衛星投影性質形成的投影差。正射遙感影像地圖是對遙感數字圖像進行幾何校正和投影差改正，並與數字化的簡化地形圖復合的一種新型遙感影像資料。近年來，航遙中心先後在金沙江、進藏公路和鐵路沿線及長江三峽庫區，利用具有地形要素的正射遙感影像地圖，開展中等比例尺(1:5萬～1∶20萬）的地質災害（以滑坡、泥石流為主）遙感調查工作，不僅基本查明了上述區域的滑坡、泥石流分布現狀，而且提高了圖像的解譯精度和解譯結果的正確性。滑坡、泥石流的遙感解譯識別准確率在90%以上。
2003年3月，航遙中心在三峽庫區成功獲取了135m高程水位臨蓄水前的航攝資料，製作了三峽庫區（宜昌—江津）1∶5萬航空遙感圖像，目前正製作三峽庫區1:5萬及重點城鎮1:1萬正射遙感影像地圖。這項工作的開展，不僅為庫區災害遙感調查提供有準確地理坐標、反映庫區135m水位臨蓄水前狀況的圖像，而且通過對比以前獲得的和即將獲得的航空遙感影像，進行蓄水前後的庫區地質災害狀況遙感動態調查，將為三峽庫區災害評價與災害防治提供災害與地質環境基礎數據。
2在土地荒漠化調查與監測中的應用
土地是人類賴以生存的基礎。但由於人類對土地資源的過度開發利用，天然植被減少以及某些自然因素的作用，土地荒漠化現象不斷加劇。目前，我國荒漠化土地面積為262.2萬km2，每年因荒漠化而造成的經濟損失達541億元；與此同時，我國沙質荒漠化土地仍以2460km2/a的速度擴展（潘懋等，2002）。進行土地荒漠化的動態監測，及時採取防治措施，已經成為當前一項緊迫的任務。
遙感技術具有信息量大、觀測范圍廣、精度高和速度快的特點，其強實時性和動態性更是傳統的資源環境監測和預報方法難以比擬的。近20年來，在中國北方荒漠化的形成機制、發展過程、分布規律和演變趨勢和西南岩溶石山地區的石漠化調查與監測等研究工作中，遙感技術發揮了重要作用（潘懋等，2002）；利用反映植被覆蓋度和生長狀況差異的比值植被指數（RVI）方法，通過石漠化面積占研究區總面積百分比、石漠化年均變化面積占研究區總面積百分比、地表植被覆蓋度等的調查，航遙中心在廣西、貴州的一些石漠化監測區進行了卓有成效的工作。以貴州普定縣蒙鋪河監測區為例 中國國土資源航空物探遙感中心.「西南岩溶石山重點地區遙感動態監測」研究報告.2004
表1不同坡度類型石漠化分布面積一覽表單位：km2
地質災害調查與監測技術方法論文集
3 在地震研究（活動性斷裂）中的應用
20世紀70年代以來，遙感技術在地震地質、區域構造穩定性及工程地震、現代構造應力場及地震形成機制和震害調查等方面得到了廣泛的應用。國家地震局先後主編的《中國衛星影像地震構造判讀圖》（1∶400萬）、《中國活動構造典型衛星影像集》、《遙感地震地質文集》、《中國主要活動斷裂帶衛星圖像集》等一系列資料即是明證。
以活動性斷裂的調查為例。地震是地殼內部應力積累和突然釋放，地殼破裂活動的一種表現形式。地質災害通常是地殼內部應力聚散時影響地殼表層的反映。而地表活動性構造則是地球應力形變的形跡，是深部的、隱伏的活動構造在淺表部位的顯示。查明區域活動性構造的分布，常常是區域地質災害調查工作中的首要內容。
一般而言，在遙感影像上，活動性線性構造常常具有如下解譯標志（王瑞雪，1997；楊金中等，2003）：
（1）差異性影像色調、影像結構單元的界線、色帶異常。
（2）山脈、河谷、山間平原甚至海溝的錯位、扭曲和變形。
（3）現代河流水系直線狀、格狀展布，地下水的局部異常、泉水成串出現，地表土壤含水異常，河流的急轉彎、同步拐點，河流改道、斷流，河流陡緩、曲直劇變，湖泊的線狀排布延伸及其扭曲。
（4）現代沉積盆地線狀排布延伸及其扭曲，近代沉積中心的線狀展布、線狀邊界。
（5）新生代火山口成串展布。
（6）差異性地貌單元、水系類型的急劇變化異常帶、線狀延伸的陡崖、斷層三角面等構造地貌，洪積扇（裙）的線狀排布及其復合疊加，現代沉積物（層）的再破裂、位錯及褶皺。
（7）現代地震活動帶及地震地貌線狀展布帶。近年來，在公路和鐵路的勘測設計、核電站選址、水電工程建設等的前期工作中，利用遙感技術進行活動斷裂的解譯，已經成為工程近場區烈度復核、地震危險性判定、地震小區劃和現代構造應力場研究中必不可少的內容。
4在突發性地質災害監測與評估中的應用
地質災害作用過程屬於一種自然地質現象，它不僅給人類生命安全帶來威脅，而且對財產、環境、資源等具有破壞性。我國是世界上地質災害最嚴重的國家之一，災種類型多、發生頻率高、分布地域廣、災害損失大。以滑坡為例，在過去的20多年裡，我國相繼發生了一系列重大滑坡事件，如重慶市雲陽縣雞扒子滑坡、湖北鹽池河磷礦岩崩、甘肅灑勒山滑坡、湖北新灘滑坡、重慶溪口滑坡、西藏易貢滑坡、湖北秭歸千將坪滑坡等。這些滑坡災害事件均造成了重大的人員傷亡或經濟損失，並造成嚴重的環境影響。就我國地質災害發生的區域性和多發性特點以及我國國民經濟總體水平不高的狀況而言，我國不可能有足夠的經濟力量和技術力量對有潛在危險的地質災害點進行全面的工程治理。因此，作為地質災害綜合防治的一條有效途徑，就是開展地質災害預測預報和風險區劃，為國土規劃、減災救災、災害管理與決策提供可靠依據；對危害性嚴重的地質災害點加強監測預報，避免重大地質災害事件的發生。遙感技術無疑會在這一工作中發揮重要作用。
2000年4月9日，西藏自治區林芝地區波密縣易貢藏布下游左岸札木弄溝發生特大型山體滑坡，滑坡堆積體截斷了易貢藏布，使原先呈網狀的易貢湖面積迅速擴大。王治華等（2000, 2001）利用多時相、多平台的衛星遙感數據和數字高程模型，對易貢湖的變化情況進行了監測，快速獲取了各時相的湖水面積、水位和水量，並對洪水的潰絕時間進行了預測。研究結果與現場調查結果基本一致，顯示了利用遙感數據進行地質災害定量監測的可行性。
2003年2月24日上午10時03分，新疆維吾爾自治區巴楚、伽師地區發生6.8級強烈地震，人民的生命財產遭受嚴重損失。為落實國務院關於做好巴楚、伽師地震災區損失評估工作的要求，航遙中心於2003年2月28日至3月10日完成了巴楚、伽師地區彩色航空遙感攝影工作，製作了地震災區航空遙感正射影像圖，為地震災區損失評估工作提供了基礎資料。
5地質災害遙感技術的發展趨勢
（1）航空遙感技術的發展將為地質災害調查與監測提供有力的技術支撐。近年來，航空遙感技術得到了飛速發展，高精度航空定位定向系統（簡稱 POS系統）、機載激光掃描系統和數字航空攝影等技術將在地質災害調查與監測工作中發揮重要作用。POS系統集差分 GPS技術和慣導技術於一體，在航空遙感影像獲取的同時，同步記錄感測器的三維空間信息及三軸姿態信息，即影像數據的外方位元素，從而能夠大大地減少，乃至無需地面控制就能直接進行航空影像的空間地理定位，為航空影像的進一步應用提供了十分快速、便捷的技術手段。尤其是在崇山峻嶺、戈壁荒漠、沼澤、灘塗、災害頻發區等難以通行區和邊境等難以抵達的地區，採用 POS系統進行直接空間地理定位將是惟一行之有效的方法。機載激光掃描系統是一種採用激光測距技術直接從飛機平台上獲取地物空間位置信息的精密設備。系統主要由 GPS+IMU、激光掃描儀、電視攝像機組成。系統通過發射激光束，對目標地物進行掃描，並接收地物的回波信息。對掃描回波信息用專門的軟體處理後即可獲得地表的DEM、DTM及地表面模型。這些模型數據可廣泛應用於林業資源調查、礦業、災害、城市3D重建等領域。綜合利用POS系統和機載激光掃描系統，可以迅速獲取地質災害發生區的航空影像資料，製作正射影像圖和三維模擬影像，為地質災害的監測和災情評估工作提供基礎資料。
（2）隨著高解析度遙感技術的商業化，對滑坡體等地質災害的動態監測將成為國土資源大調查地質災害預測預警工程中的重要研究內容。在以前的研究中，關於滑坡體大比例尺（1:5000～1:2000）遙感解譯工作和不同時相下某一滑坡體的變化情況的研究幾乎處於空白狀態。高解析度遙感技術的商業化將地質災害遙感預測預警工作帶入一個新的時代。通過不同時相高解析度遙感影像資料的對比分析，我們將可以對一些重點地質災害體進行監測，通過變化信息的提取，及時進行地質災害的預測預警工作。
（3）隨著干涉雷達技術的日益成熟，滑坡體的地表細微變化將得到有效監測。干涉雷達是近幾年發展起來的用於探測地表細微變化的遙感新技術。該技術利用電磁波的相干原理，在一定時間間隔內對同一地物進行兩次平行觀測，獲取其復圖像對。如果目標物與天線的幾何關系發生變化，則會在復圖像對產生相位差，形成干涉圖像。通過理論計算，可以精確地測出圖像上每一點的三維位置，提取變化信息。該技術的測量精度達到厘米級，將在地質災害監測、地殼形變探測等方面發揮重要作用。
（4）地質災害的經濟危險性評估將成為滑坡發育環境遙感調查的重要內容。在以往的研究工作中，地質災害發育環境遙感調查多側重於地質災害與線性構造、岩性、水文地質條件等關系的研究，對場區人文條件變化與滑坡關系等方面研究偏少。隨著可持續發展戰略的實施，人與環境的協調發展成為當代中國經濟和社會建設的主旋律。對地質災害發育區進行地質災害經濟危險性評估，將成為地質災害發育環境遙感調查的重點。
（5）「數字滑坡」等地質災害研究新技術將得到迅速發展。利用「3S」（RS、GIS、GPS）技術，快速獲取基礎資料，並結合地質、地形、鑽探、物探等地面、地下調查資料，形成滑坡等地質災害的三維空間表達，並以此為基礎進行地質災害的相關分析，將成為今後一段時間內地質災害遙感技術的重要研究內容。
參考文獻
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Ⅸ 地震災害遙感監測准確嗎
8月9日從中國科學院遙感與數字地球研究所獲悉，該所科學家已在四川九寨溝專7.0級地震的相關屬監測區內發現多處滑坡及潛在滑坡體。
2017年8月8日21時19分，四川省阿壩州九寨溝縣(北緯33.2度，東經103.82度)發生7.0級地震，震源深度20千米。本次地震周邊5千米內的村莊有比芒，20千米內的鄉鎮有漳扎鎮。
截至9日13時，中科院遙感地球所完成「高分四號」、「高分二號」衛星的四川九寨溝震區衛星數據接收。科研人員利用2017年1月15日高分一號衛星2米解析度多光譜融合遙感影像，對比2017年8月9日高分二號衛星4米解析度多光譜/1米解析度全色遙感影像。他們由此判斷，漳扎鎮建築物未見明顯坍塌損毀，但漳扎鎮周邊及景區滑坡多發。