地质灾害检测遥感难点
Ⅰ 地质灾害的遥感监测与研究
地质灾害的种类很多,火山、地震、滑坡、泥石流、地面沉降、水土流失、沙漠化、盐碱化等。遥感资料尤其卫星图像能大面积、周期性具体而微地把地面实况记录下来,为地质灾害的定时定位监测、预报研究提供极为宝贵的资料。对地质灾害的实时监测更是地学遥感发展的一个新方向。
我国是地震较多的国家。地震灾害主要是由断裂的新构造活动引起,多波段多时相遥感资料对大断裂的新构造活动研究很有效。从遥感资料可以获得:①查明区域断裂格架基础上,把易诱发地震的活动断裂交切点、端点、拐点,这些都是地壳应力最集中的地段,为孕震及发震构造研究提供非常有用的基础资料。②对已经发生震灾地区的遥感图像(如唐山地区),为震灾调查与评估、地震地质研究提供其他技术方法无可取代的资料。③利用遥感某些特殊影像特征,进行地震预报与分析,如强祖基等(1991)用多时相NOAA卫星热红外图像对1990年中国与独联体边界斋桑泊两次强震研究(参阅第十一章有关部分)。④为研究板块活动及地震预报,美国在圣安德列斯断裂两盘各安装一台红宝石激光器,利用1972年发射的激光测地卫星反射回来的信号,长期、定位地监测断裂两盘精确位移。
滑坡泥石流是交通、水利建设重要自然灾害,对我国西北地区交通及长江中上游航行和水利工程危害大、损失重。长江三峡工程的环境地质工作就包括库区沿江地段滑坡的调查。R.Guillande等人(1991)对安第斯山滑坡灾害研究时,把构造、地震、地表径流以及用数字图像编制出边坡坡度大于30°的坡度图,作为诱发滑坡的因子来研究滑坡。铁道部遥感工作者通过具体调查,提出用遥感图像来判定泥石流沟的八条直接解译标志与统计判别的标准,并据此判定成昆线和普雄工务段的某沟为泥石流沟,采取措施,使1986年7月6日暴雨引发的泥石流的破坏损失减小到最低。
Ⅱ 怎样看待遥感技术在地质灾害监测中的应用
威海晶合了解到复，地质灾制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。现代航天技术和遥感技术的飞速发展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。
长期以来，遥感技术已经成为对区域地质灾害及其发育环境宏观调查的不可缺少的先进技术，遥感技术的应用在滑坡、崩塌、泥石流和地面裂缝等地质灾害的调查、监测和研究工作中发挥了重要的作用，为大型工程建设的环境灾害调查及防灾减灾工作做出了重要贡献。
Ⅲ 地质灾害的遥感技术在地质灾害中的应用
（一 ) 地质灾害分级
地质灾害按照人员伤亡、经济损失的大小,分为特大型、大型、中型和小型四个等级。具体标准如下 :
1. 特大型 :
因灾死亡和失踪30人以上或者直接经济损失1000万元以上的；
2. 大型 :
因灾死亡和失踪 10 人以上 30 人以下或者直接经济损失500万元以上 1000 万元以下的；
3. 中型 :
因灾死亡和失踪3人以上10人以下或者直接经济损失100万元以上 500 万元以下的 ;
4. 小型：
因灾死亡和失踪 3 人以下或者直接经济损失100万元以下的。
( 二)速报原则
情况准确,上报迅速,县为基础,续报完整。
( 三)速报程序
1. 发生特大型地质灾害后,灾害所在县(市)国土资源主管部门应于6小时内速报市 (地)级国土资源主管部门,同时越级速报省级国土资源主管部门和国土资源部,并根据灾情进展,随时续报,直至调查结束；
特大型地质灾害由国土资源部或委托省(区、市)国土资源主管部门及时组织调查和作出应急处理。委托省(区、市)国土资源主管部门进行调查处理的,最终形成的应急调查报告应尽快上报国土资源部。
2. 发生大型地质灾害后,灾害所在县(市)国土资源主管部门应于 12 小时内速报市 ( 地〉级国土资源主管部门,同时越级速报省级国土资源主管部门和国土资源部,并根据灾情进展,随时续报,直至调查结束。大型地质灾害由省级国土资源主管部门及时组织调查和作出应急处理,并将最终形成的应急调查报告上报国土资源部。
3. 发生中型地质灾害后,灾害所在县(市)国土资源主管部门应于24小时内速报市(地)级国土资源主管部门,同时越级速报省级国土资源主管部门。中型地质灾害由市(地)级国土资源主管部门及时组织调查和作出应急处理,并将应急调查报告上报省级国土资源主管部门。
4. 发生小型地质灾害后,灾害所在县(市)国土资源主管部门应及时向市 ( 地〉级国土资源主管部门报告,并负责组织调查和作出应急处理；
(四)速报内容
1.速报报告:负责报告的部门应根据已掌握的灾情信息,尽可能详细说明地质灾害发生的地点、时间、伤亡和失踪的人数、地质灾害类型、灾害体的规模、可能的诱发因素、地质成因和发展趋势等,同时提出主管部门采取的对策和措施。
2.应急调查报告:地质灾害应急调查结束后,有关部门应及时提交地质灾害应急调查报告。报告内容包括:
（1） 抢险救灾工作；
（2）基本灾情；
（3）地质灾害类型和规模；
（4）地质灾害成灾原因,包括地质条件和诱发因素(人为因素和自然因素)；
（5）发展趋势；
（6） 已经采取的防范对策、措施；
（7）今后的防治工作建议。 对于发现的直接受地质灾害威胁人数超过1000人或者潜在经济损失超过1亿元的特大型地质灾害隐患点,地方各级国土资源主管部门接报后,要在2日内将险情和采取的应急防治措施上报国土资源部,并根据地质灾害隐患变化情况,随时做好续报工作。
Ⅳ 遥感技术在地震监测和抗震救灾中的应用有哪些
地震发生后，灾区通讯中断,地面交通瘫痪,灾情信息无法获知，及时准确掌握灾情并进行有效救治非常困难，遥感技术在抗震救灾中发挥了重要作用，并形成了多样化的应用局面。
一是基本形成了多源、多分辨率遥感信息的应用体系。我国自主的军用和民用卫星在地震后数分钟启动应急预案，千方百计收集不同传感器、不同分辨率、不同时相的灾区遥感数据和相关地理空间信息，并及时提出灾情分析报告,迅速将地震灾区的重要信息汇集到抗震救灾指挥部，为各级抗震救灾部门提供了重要的决策支持。在抗震救灾中使用的遥感信息源包括航空飞机、超低空无人机、“尖兵”系列卫星、中巴地球资源卫星、“北京一号”小卫星、“北斗”导航卫星、“风云”系列气象卫星、福卫二号等。
二是遥感信息应用多样化。在抗震救灾工作中，遥感技术配合卫星通信和导航定位技术，直接支持抢险救援和次生灾害防治等工作。地震发生手，遥感工作者将继续为灾后重建的地理空间基础信息生产和规划决策提供技术支撑和信息服务。及时提供了灾区城镇和主要居民地的遥感数据和分析信息，对于房屋倒损、人口受损，道路、桥梁、电站等重要公共设施损毁情况进行了快速遥感动态监测和评价，为了解灾情、部署救援行动提供了重要信息。通过遥感影像有效开展了地震灾害引发的堰塞湖、滑坡、塌陷等次生灾害的动态监测，如配合堰塞坝疏导工程，开展堰塞湖监测，分析堰塞湖动态变化。
三是实现了国内外遥感数据的共享。为及时全面掌握灾情、快速评估灾情及发展态势，国家相关部门按照“空间与重大灾害国际宪章”启动相应国际减灾合作机制，获得欧空局ENVISAT环境卫星、日本ALOS雷达卫星、美国LANDSAT-7陆地卫星、加拿大RADARSAT卫星、法国SPOT-5资源卫星、印度IRS-P5测绘卫星、意大利COSMO SKYMED雷达卫星等数据，充分利用国外合作机制获取卫星数据开展地震灾情监测与评估工作。
Ⅳ 遥感技术在地震，火山等地质灾害的防灾减灾方面，有哪些作用
遥感技术在地震，火山等地质灾害的防灾减灾方面主要是获取地理信息系统需要的信息数据，更新后得到第一手最新资料进行分析，了解在地震、火山等地质灾害形成新的变化、地质灾害发生的地点、规模，预测可能形成新的地质灾害的可能。最典型的是汶川地震运用遥感技术发现了唐家山堰塞湖，及时排除了溃坝的潜在危险。
Ⅵ 地质灾害监测重点工程建设
7.4.1 长江三峡库区地质灾害监测预警工程建设
完成长江三峡库区立体式监测预警预报示范网络系统建设。运用现代化的技术、设备，对库区60处以上的地质灾害点建立自动监测网络，实现监测数据的自动采集、实时传输和自动分析；建立全库区的遥感（RS）监测系统和GPS控制网、基准网，为编制与实施防灾减灾预案提供决策支撑。通过该监测预报示范区的建设为全国地质灾害监测预报网络的建立提供最直接的经验。
7.4.2 长江三角洲、华北平原地面沉降监测工程建设
（1）长江三角洲地面沉降监测
长江三角洲包括上海市全部，江苏省的苏州、无锡、常州地区、南通和盐城南部的三个县（市），浙江省北部的杭州、嘉兴和湖州地区，面积近5万km2。
长江三角洲地区在原有监测网络的基础上，按统一的规划、统一的标准建立和完善区域性地面沉降监测网。建立和完善基岩标、分层标组和其他有效的地面沉降监测设施；调整、优化和补充地下水动态分层监测孔；开展全球定位系统（GPS）、干涉合成孔径雷达（InSAR）技术和激光雷达（LI-DAR）技术应用试验研究，使地面沉降监测更加合理和有效。
（2）华北平原地面沉降监测
华北平原包括北京市、天津市、河北平原和山东鲁西北平原，总面积5万多km2。
建立和完善地下水分层监测网络，建立统一的地面沉降监测网，逐步完善分层标和其他有效的地面沉降监测设施。开展全球定位系统（GPS）、干涉合成孔径雷达（InSAR）技术和激光雷达（LI-DAR）技术应用试验研究，使地面沉降监测更加合理和有效。
7.4.3 矿山地质灾害综合监测示范工程建设
建立辽宁抚顺煤矿、黑龙江七台河煤矿、山西太原西山煤矿、贵州开阳磷矿四个具有代表性的国家级矿山地质灾害综合监测示范工程。通过国家级矿山地质灾害综合监测示范工程的建设，探索总结矿山地质灾害监测的工作程序和相应的技术方法，为我国采取快捷、经济的监测办法，初步解决矿山地质灾害对当地经济建设造成的威胁提供技术准备，为实施矿山环境恢复工程提供基础依据。
Ⅶ 地质灾害监测方法技术现状与发展趋势
【摘要】20世纪末期以来，监测理论和技术方法有长足发展，常规技术方法趋于成熟，设备精度、设备性能已具较高水平，并开发了部分高精度（微米级位移识别率）、自计、遥测、自动传输的监测设施。未来，将充分综合运用光学、电学、信息学、计算机和通信等技术（诸如光纤技术—BOTDR、时域反射技术—TDR、激光扫描技术、核磁共振技术、NUMIS、GPS技术、合成孔径干涉雷达技术—InSAR及互联网通讯技术等），进一步开发经济适用、有效可行的地质灾害监测新技术，提高精度、准确性和及时性，最大程度地减小地质灾害造成的损失。
【关键词】地质灾害监测技术方法新技术优化集成
20世纪80年代以来，我国地质灾害时空分布特点呈现新的变化。随着人类工程活动越来越强，人为地质灾害日趋严重，规模、数量和分布范围呈增加趋势；人口密集、经济发达地区地质灾害造成的损失越来越大。崩塌、滑坡和泥石流等突发性地质灾害发生频度和造成的损失不断加大，地面沉降、海水入侵等缓慢性地质灾害的范围逐渐增加。据相关统计资料显示，1995～2002年，地质灾害共造成9000多人失踪或死亡，突发性地质灾害共造成直接经济损失524亿元，缓慢性地质灾害造成直接经济损失590亿元，间接经济损失2700亿元。地质灾害已经成为严重制约我国经济发展的重要因素之一。
为了摸清我国地质灾害的分布情况，我国系统地开展了地质灾害调查工作，先后出台了《地质灾害防治管理办法》和《地质灾害防治条例》，明确指出：防治地质灾害，实行“以人为本，防治结合，统筹规划，突出重点，分期实施，逐步到位”的方针。并于2003年4月启动了全国性地质气象预报。对已经查明的地质灾害体，特别是对生产建设、人民生命财产安全构成严重威胁的地质灾害，若能运用适当、有效、经济可行的监测措施，作出科学的监测预报，则可最大程度地减小灾害损失。
滑坡监测在不同条件、不同时期其作用不同，总的来说有以下几个方面：
（1）通过综合分析多种监测方法的监测数据，确定地质灾害稳定状态及发展趋势，及时作出预测，防止或减轻灾害损失。
（2）研究导致灾害体变形破坏的主导因素、作用机理，为防治工程设计提供依据。
（3）在防治工程施工过程中，监测、分析灾害体变形发展趋势及工程施工的扰动，保障施工安全。
（4）施工结束后，进行工程效果监测。
（5）综合利用长观监测资料，分析灾害体变形破坏机制和规律，检验在防治工程设计中所采用的理论模型及岩土体性质指标值的准确性，对已有的监测预报理论及模型进行验证改进，改善、提高监测预测预报技术方法。
1地质灾害监测技术综述
地质灾害监测的主要任务为监测地质灾害时空域演变信息（包括形变、地球物理场、化学场）、诱发因素等，最大程度获取连续的空间变形数据，应用于地质灾害的稳定性评价、预测预报和防治工程效果评估。
地质灾害监测是集地质灾害形成机理、监测仪器、时空技术和预测预报技术为一体的综合技术。地质灾害的形成机理是开展地质灾害监测工作的基础；监测仪器是开展工作的手段；更为重要的是只有充分利用时空技术，才能有效发挥地质监测的作用；预测预报是开展地质灾害监测的最终目的。
崩塌、滑坡、泥石流等突发性地质灾害，具有爆发周期短、威胁性及破坏性显著、成因复杂等特点，因此，当前地质灾害的监测技术方法的研究和应用多是围绕突发性地质灾害进行的。1.1监测方法
监测方法按监测参数的类型分为四大类：即变形、物理与化学场、地下水和诱发因素监测（见表1）。
表1主要地质灾害监测方法一览表
1.1.1 变形监测
主要包括以测量位移形变信息为主的监测方法，如地表相对位移监测、地表绝对位移监测（大地测量、GPS测量等）、深部位移监测。该类技术目前较为成熟，精度较高，常作为常规监测技术用于地质灾害监测。由于获得的是灾害体位移形变的直观信息，特别是位移形变信息，往往成为预测预报的主要依据之一。
1.1.2物理与化学场监测
监测灾害体物理场、化学场等场变化信息的监测技术方法主要有应力监测、地声监测、放射性元素（氡气、汞气）测量、地球化学方法以及地脉动测量等。目前多用于监测滑坡等地质灾害体所含放射性元素（铀、镭）衰变产物（如氡气）浓度、化学元素及其物理场的变化。地质灾害体的物理、化学场发生变化，往往同灾害体的变形破坏联系密切，相对于位移变形，具有超前性。
1.1.3地下水监测
地下水监测主要是以监测地质灾害地下水活动、富含特征、水质特征为主的监测方法。如地下水位（或地下水压力）监测、孔隙水压力监测和地下水水质监测等。大部分地质灾害的形成、发展均与灾害体内部或周围的地下水活动关系密切，同时在灾害生成的过程中，地下水的本身特征也相应发生变化。
1.1.4诱发因素监测
诱发因素类主要包括以监测地质灾害诱发因素为主的监测技术方法，如气象监测、地下水动态监测、地震监测、人类工程活动等。降水、地下水活动是地质灾害的主要诱发因素；降雨量的大小、时空分布特征是评价区域性地质灾害（特别是崩、滑、流三大地质灾害的判别）的主要判别指标之一；人类工程活动是现代地质灾害的主要诱发因素之一，因此地质灾害诱发因素监测是地质灾害监测技术的重要组成部分。
1.2监测仪器
1.2.1按从监测仪器同灾害体的相对空间关系分为接触类和非接触类
（1）接触类：是指必须安装于灾害体现场或进行现场施测的监测仪器系列。如滑坡地表或深部位移监测、物理和化学场监测等。该类仪器所获得的信息多为灾害体细部信息，信息量丰富。
（2）非接触类：是指于现场安装简易标志或直接于灾害体外围施测的监测仪器系列。该类监测方法多以获得灾害体地表的绝对变形信息为主，易采用网式施测；特别是突发性地质灾害的临灾前后，具有安全、快捷等特点。如激光微位移监测、测量机器人、遥感雷达监测等。
1.2.2按监测组织方式分为简易监测、仪表监测、控制网监测、自动遥测
（1）简易监测：采用简易的量测工具（皮尺、钢尺、卡尺）对灾害体地表的裂缝等部位进行监测。
（2）仪表监测：采用机测或电测仪表（安装、埋设传感器）对滑坡进行地表及深部的位移、应力、地声、水位、水压、含水量等信息监测。
（3）控制网监测：在滑坡变形破坏区及周边稳定地带，布设大地测量或GPS卫星定位测量控制点网，进行滑坡绝对位移三维监测。
（4）自动遥测：利用有线和无线传输技术，对仪表监测所得信息进行远距离遥控自动采集、传输，可实现全天候不间断监测。
2地质灾害监测方法技术现状
地质灾害监测技术是集多门技术学科为一体的综合技术应用，主要发展于20世纪末期。伴随着电子技术、计算机技术、信息技术和空间技术发展，国内外地质灾害调查与监测方法和相关理论得到长足发展，主要表现在：
（1）常规监测方法技术趋于成熟，设备精度、设备性能都具有很高水平。目前地质灾害的位移监测方法均可以进行毫米级监测，高精度位移监测方法可以识别0.1mm的位移变形。
（2）监测方法多样化、三维立体化。由于采用了多种有效方法结合对比校核以及从空中、地面到灾害体深部的立体化监测网络，使得综合判别能力加强，促进了地质灾害评价、预测能力的提高。
（3）其他领域的先进技术逐渐向地质灾害监测领域进行渗透。随着高新技术的发展和应用的深入，卫星遥感、航空遥感等空间技术的精度逐渐提高，一些高精度物探（如电法、核磁共振等技术）的发展，使得地质灾害的勘查技术与监测技术趋于融合，通过技术上的处理、提升，该类技术逐渐适用于区域性的地质灾害和单体灾害的监测工作。
“八五”以来，我国在地质灾害监测技术研究方面取得了丰硕的成果，并积累了丰富的经验，使我国的地质灾害监测预警水平得到很大程度的提高；但是还存在一定的局限性，主要表现在：
（1）地质灾害监测技术、仪器设施多种多样，应用重复性高，受适用程度、精度、设施集成化程度、自动化程度和造价等因素的制约，常造成设备资源浪费，效果不明显。
（2）所取得的研究成果多侧重于某一工程或某一应用角度，在地质灾害成灾机理、诱发因素研究的基础上，对各种监测技术方法优化集成的研究程度较低。
（3）监测仪器设施的研究开发、数据分析理论同相关地质灾害目标参数定性、定量关系的研究程度不足，造成监测数据的解释、分析出现较大的误差。
因此，要提高地质灾害预警技术水平，必须在地质灾害研究同开发监测技术方法相结合的基础上，进行地质灾害监测优化集成方案的研究。
3地质灾害监测技术方法发展趋势
3.1高精度、自动化、实时化的发展趋势
光学、电学、信息学及计算机技术和通信技术的发展，给地质灾害监测仪器的研究开发带来勃勃生机；能够监测的信息种类和监测手段将越来越丰富，同时某些监测方法的监测精度、采集信息的直观性和操作简便性有所提高；充分利用现代通讯技术提高远距离监测数据信息传输的速度、准确性、安全性和自动化程度；同时提高科技含量，降低成本，为地质灾害的经济型监测打下基础。
监测预测预报信息的公众化和政府化。随着互联网技术的发展普及，以及国家政府的地质灾害管理职能的加强，灾害信息将通过互联网进行实时发布，公众可通过互联网了解地质灾害信息，学习地质灾害的防灾减灾知识；各级政府职能部门可通过所发布信息，了解灾情的发展，及时做出决策。
3.2新技术方法的开发与应用
3.2.1调查与监测技术方法的融合
随着计算机的高速发展，地球物理勘探方法的数据采集、信号处理和资料处理能力大幅度提高，可以实现高分辨率、高采样技术的应用；地球物理技术将向二维、三维采集系统发展；通过加大测试频次，实现时间序列的地质灾害监测。
3.2.2 智能传感器的发展
集多种功能于一体、低造价的地质灾害监测智能传感技术的研究与开发，将逐渐改变传统的点线式空间布设模式；由于可以采用网式布设模式，且每个单元均可以采集多种信息，最终可以实现近似连续的三维地质灾害信息采集。
3.3新技术新方法
3.3.1光纤技术（BOTDR）
光导纤维监测技术又称布里渊散射光时域光纤监测技术（BOTDR），是国际上20世纪70年代后期才迅速发展起来的一种现代化监测技术，在航空、航天领域中已显示了其有效性。在土木、交通、地质工程及地质灾害防治等领域的应用才刚刚开始，并受到各发达国家研究机构的普遍重视，发展前景十分广阔。
通过合理的光纤敷设，可以监测整个灾害体（特别是滑坡）的应变信息。
3.3.2时间域反射技术（TDR）
时间域反射测试技术（Time Domain Reflectometry）是一种电子测量技术。许多年来，一直被用于各种物体形态特征的测量和空间定位。早在20世纪30年代，美国的研究人员开始运用时间域反射测试技术检测通讯电缆的通断情况。在80年代初期，国外的研究人员将时间域反射测试技术用于监测地下煤层和岩层的变形位移等。90年代中期，美国的研究人员将时间域反射测试技术开始用于滑坡等地质灾害变形监测的研究，针对岩石和土体滑坡曾经做过许多的试验研究，国内研究人员已经开始该方法的研究工作，并已经在三峡库区投入试验应用阶段，同时开展了与之相关的定量数据分析理论研究。
所埋设电缆即是传感器，又可传输测试信号；该方法相对于深部位移钻孔倾斜仪监测具有安装简单、使用安全和经济实用等特点。
3.3.3激光扫描技术
该技术在欧美等发达国家应用较早，我国近期开始逐渐引进。主要是用于建筑工程变形监测以及实景再现，随着扫描距离的加大，逐渐向地质灾害调查和监测方向发展。
该技术通过激光束扫描目标体表面，获得含有三维空间坐标信息的点云数据，精度较高。应用于地质灾害监测，可以进行灾害体测图工作，其点云数据可以作为地质灾害建模、地质灾害监测的基础数据。
3.3.4核磁共振技术（NUMIS）
核磁共振技术是国际上较为先进的一种用来直接找水的地球物理新方法。它应用核磁感应系统，通过从小到大地改变激发电流脉冲的幅值和持续时间，探测由浅到深的含水层的赋存状态。我国于近期开始引进和研究，目前已经在三峡库区的部分滑坡体进行了应用试验，效果较好。
应用于地质灾害监测，可以确定地下是否存在地下水、含水层位置以及每一含水层的含水量和平均孔隙度，进而可以获知如滑坡面的位置、深度、分布范围等信息，从而对滑坡体进行稳定性评价，并对滑坡体的治理提出科学依据。
3.3.5合成孔径干涉雷达技术（InSAR）
运用合成孔径雷达干涉及其差分技术（InSAR及D-InSAR）进行地面微位移监测，是20世纪90年代逐渐发展起来的新方法。该技术主要用于地形测量（建立数字化高程）、地面形变监测（如地震形变、地面沉降、活动构造、滑坡和冰川运动监测）及火山活动等方面。
同传统地质灾害监测方法相比，具有如下特点：
（1）覆盖范围大；
（2）不需要建立监测网；
（3）空间分辨率高，可以获得某一地区连续的地表形变信息；
（4）可以监测或识别出潜在或未知的地面形变信息；
（5）全天候，不受云层及昼夜影响。
但由于系统本身因素以及地面植被、湿度及大气条件变化的影响，精度及其适用性还不能满足高精度地质灾害监测。
为了克服该技术在地面形变监测方面的不足，并提高其精度，国内外技术人员先后引入了永久散射点（PS）的技术和GPS定位技术，使InSAR技术在城市及岩石出露较好地区地面形变监测精度大大提高，在一定的条件下精度可达到毫米级。永久散射（PS）技术通过选取一定时期内表现出稳定干涉行为的孤立点，克服了许多妨碍传统雷达干涉技术的分辨率、空间及时间上基线限制等问题。
随着卫星雷达系统资源的改进和发展，以及相应数据处理软件的提高，该技术在地质灾害监测领域的应用将趋于成熟。
3.4地质灾害监测技术的优化集成
3.4.1问题的提出
（1）监测方法的适应性。对于各种监测方法所使用的监测仪器设施，均有各自的应用方向和使用技术要求；针对不同地质灾害灾种、类型，其使用技术要求（包括测点布设模式、安装使用技术要求等）不同。
（2）地质灾害不同的发展阶段。对于崩塌、滑坡等突发性地质灾害，不同发展阶段所适用的监测方法和仪器设施各异，监测数据采集周期频度不同。
（3）监测参数与监测部位。实践证明，一方面，不同的监测参数（地表位移、深部位移、应力、地下水动态、地声等）在不同类型的灾害体监测中具有不同程度的表现优势；另一方面，同一灾害体不同部位的监测参数随时间变化趋势特点并不相同，即存在反映灾害体关键部位特征的监测点，又存在仅反映局部单元（不具有明显的代表性，甚至是孤立的）特征的监测点。因此，监测要素（监测参数、监测部位）的优化选择，是整个监测设计工作的基础。
（4）自动化程度。决定于设备的集成度、控制模式、数据标准化程度和信息发布方式。
（5）经济效益。决定于地质灾害的规模、危害程度、监测技术组合、设备选型等因素。
3.4.2设计原则
地质灾害监测技术优化集成方案遵循以下原则：
（1）监测技术优化原则：针对某一类型地质灾害，确定优势监测要素，进行监测内容、监测方法优化组合，使监测工作高效、实用。
（2）经济最优原则：首先，不过于追求高、精、尖的监测技术，而应选择发展最为成熟、应用程度较高的监测技术；其次，对于危害程度较大的大型地质灾害体，可选择专业化程度较高的监测技术方法，由专业人员进行操作、维护，对于危害程度低，规模小的灾害体，可选择操作简单、结果直观的宏观监测技术，由群测群防级人员进行操作。
3.4.3最终目标
根据不同种类地质灾害和不同类型地质灾害的物质组成、动力成因类型、变形破坏特征、外形特征、发育阶段等因素，研究适用于不同类型地质灾害的监测要素（监测参数、监测点位的集合）、监测方法、监测点网的时空布置模式、监测技术要求，建立典型地质灾害监测的优化集成方案。
Ⅷ 遥感技术在地质灾害调查与监测中的应用
熊盛青聂洪峰杨金中
（中国国土资源航空物探遥感中心，北京，100083）
【摘要】遥感技术已成为区域地质灾害及其发育环境宏观调查的不可缺少的先进技术之一，在地震（活动性断裂）、滑坡、崩塌、泥石流、地面沉降和土地荒漠化等地质灾害的调查、监测和研究工作中已发挥了重要的作用。本文简要介绍近年来利用遥感技术进行地质灾害调查与监测的成果，并展望其发展趋势。
【关键词】地质灾害遥感影像解译综述
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（潘懋等，2002）。地质灾害包括突发性的，如火山、地震、崩塌、滑坡、泥石流、岩溶塌陷等，也包括渐进性的，如水土流失、地面沉降和土地荒漠化等。现代航天技术和遥感技术的飞速发展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。长期以来，遥感技术已经成为对区域地质灾害及其发育环境宏观调查的不可缺少的先进技术，在地震（活动性断裂）、滑坡、崩塌、泥石流、地面沉降和土地荒漠化等地质灾害的调查、监测和研究工作中发挥了重要的作用，为山区大型工程建设的环境灾害调查及防灾减灾工作作出了重要贡献。
1 在斜坡地质灾害调查工作中的应用
1.1 斜坡地质灾害发育环境遥感调查
崩塌、滑坡、泥石流等斜坡地质灾害的分布发育主要受地形、地貌、地层岩性、地质构造、新构造活动、气象以及人为活动等多种因素的制约。要了解崩塌、滑坡、泥石流等斜坡地质灾害的区域分布规律，必须首先了解这些因素的空间分布特征。因此地质灾害发育环境的调查常常是斜坡地质灾害（崩塌、滑坡、泥石流等）遥感调查的重要内容之一。
以滑坡为例。在遥感影像上，滑坡常常沿着地球应力形变的形迹——线性构造分布，并多产在不稳定物质覆盖的地区。期望通过遥感预测每一次滑坡的发生相当困难，但通过对不同时相遥感资料的对比分析，就可以对地表线性构造和不稳定物质覆盖区进行解译和判断，从而预测、圈定滑坡地质灾害易发区，对已发生的滑坡地质灾害进行调查。
在20世纪80年代初期，主要利用TM遥感影像，通过分析滑坡发育的地质环境、自然环境条件和社会经济环境条件等因素的影响、作用，间接研究、推断区域内滑坡发育的可能性；同时利用重点区域的1∶1万～1∶5万航空遥感影像，识别典型滑坡体，检验滑坡发育环境研究的正确性。
以三峡库区为例，原地质矿产部地质遥感中心（现中国国土资源航空物探遥感中心，以下简称航遥中心）先后开展了“长江三峡工程库区被淹城镇选址方案的遥感地质稳定性评价” 地矿部地质遥感中心.“长江三峡工程库区被淹城镇选址方案的遥感地质稳定性评价”研究报告.1986 地矿部地质遥感中心.“长江三峡工程前期论证阶段库岸稳定性研究”研究报告.1986 地矿部地质遥感中心.“长江三峡地区遥感信息的断裂构造解译及对坝区稳定性初步评价”研究报告.1986
1.2斜坡地质灾害的遥感判译
在遥感影像上，通过人机交互解译的方式，进行斜坡地质灾害影像光谱、纹理、地形、地貌、覆盖植被等的分析，确定灾害体的分布位置、面积、产出的地质背景等属性，是斜坡地质灾害遥感调查的重要内容。长期以来，我国遥感工作者在崩塌、滑坡、泥石流的遥感解译方面积累了丰富的经验。航空立体像对（黑白、标准彩色、彩红外）已经广泛用于识别滑坡、崩塌、泥石流等灾害体和易发灾害的地带；卫星、雷达和侧向扫描测距系统更扩展了这些方面的能力。在目前的调查研究工作中，多采用航片、卫片相结合使用的方法，即采用不同时相的航片资料对滑坡、崩塌、泥石流个体进行室内解译和野外验证，采用卫片对其发生的地质背景进行解译。
以滑坡灾害的遥感解译为例。我国的滑坡解译技术是在近20年为山区大型工程服务中逐渐发展起来的，已经探索出一套较为合理的工作方法，即在充分收集和分析前人资料的基础上，采用以彩红外航片为主的遥感资料，通过室内解译与野外实地验证相结合的技术路线，进行滑坡灾害的调查与综合分析。以目视解译为主、计算机图像处理为辅，根据滑坡的形态特征（滑坡体、后壁、侧壁、滑坡台坎、滑舌等）在航空和卫星图像上判译、识别滑坡，制作滑坡等地质灾害分布图；根据滑坡发育的微地貌类型，判别滑坡的活动性。
1986年开展的“新滩滑坡遥感地质调查” 地矿部地质遥感中心.“新滩滑坡遥感地质调查”研究报告.1986
由于中国大型滑坡主要分布在强烈切割的中、高山区，例如岷江、大渡河、金沙江等高陡的深切河谷地带，地形高差变化较大，利用一般的卫星遥感影像进行遥感解译，必然存在因卫星投影性质形成的投影差。正射遥感影像地图是对遥感数字图像进行几何校正和投影差改正，并与数字化的简化地形图复合的一种新型遥感影像资料。近年来，航遥中心先后在金沙江、进藏公路和铁路沿线及长江三峡库区，利用具有地形要素的正射遥感影像地图，开展中等比例尺(1:5万～1∶20万）的地质灾害（以滑坡、泥石流为主）遥感调查工作，不仅基本查明了上述区域的滑坡、泥石流分布现状，而且提高了图像的解译精度和解译结果的正确性。滑坡、泥石流的遥感解译识别准确率在90%以上。
2003年3月，航遥中心在三峡库区成功获取了135m高程水位临蓄水前的航摄资料，制作了三峡库区（宜昌—江津）1∶5万航空遥感图像，目前正制作三峡库区1:5万及重点城镇1:1万正射遥感影像地图。这项工作的开展，不仅为库区灾害遥感调查提供有准确地理坐标、反映库区135m水位临蓄水前状况的图像，而且通过对比以前获得的和即将获得的航空遥感影像，进行蓄水前后的库区地质灾害状况遥感动态调查，将为三峡库区灾害评价与灾害防治提供灾害与地质环境基础数据。
2在土地荒漠化调查与监测中的应用
土地是人类赖以生存的基础。但由于人类对土地资源的过度开发利用，天然植被减少以及某些自然因素的作用，土地荒漠化现象不断加剧。目前，我国荒漠化土地面积为262.2万km2，每年因荒漠化而造成的经济损失达541亿元；与此同时，我国沙质荒漠化土地仍以2460km2/a的速度扩展（潘懋等，2002）。进行土地荒漠化的动态监测，及时采取防治措施，已经成为当前一项紧迫的任务。
遥感技术具有信息量大、观测范围广、精度高和速度快的特点，其强实时性和动态性更是传统的资源环境监测和预报方法难以比拟的。近20年来，在中国北方荒漠化的形成机制、发展过程、分布规律和演变趋势和西南岩溶石山地区的石漠化调查与监测等研究工作中，遥感技术发挥了重要作用（潘懋等，2002）；利用反映植被覆盖度和生长状况差异的比值植被指数（RVI）方法，通过石漠化面积占研究区总面积百分比、石漠化年均变化面积占研究区总面积百分比、地表植被覆盖度等的调查，航遥中心在广西、贵州的一些石漠化监测区进行了卓有成效的工作。以贵州普定县蒙铺河监测区为例 中国国土资源航空物探遥感中心.“西南岩溶石山重点地区遥感动态监测”研究报告.2004
表1不同坡度类型石漠化分布面积一览表单位：km2
地质灾害调查与监测技术方法论文集
3 在地震研究（活动性断裂）中的应用
20世纪70年代以来，遥感技术在地震地质、区域构造稳定性及工程地震、现代构造应力场及地震形成机制和震害调查等方面得到了广泛的应用。国家地震局先后主编的《中国卫星影像地震构造判读图》（1∶400万）、《中国活动构造典型卫星影像集》、《遥感地震地质文集》、《中国主要活动断裂带卫星图像集》等一系列资料即是明证。
以活动性断裂的调查为例。地震是地壳内部应力积累和突然释放，地壳破裂活动的一种表现形式。地质灾害通常是地壳内部应力聚散时影响地壳表层的反映。而地表活动性构造则是地球应力形变的形迹，是深部的、隐伏的活动构造在浅表部位的显示。查明区域活动性构造的分布，常常是区域地质灾害调查工作中的首要内容。
一般而言，在遥感影像上，活动性线性构造常常具有如下解译标志（王瑞雪，1997；杨金中等，2003）：
（1）差异性影像色调、影像结构单元的界线、色带异常。
（2）山脉、河谷、山间平原甚至海沟的错位、扭曲和变形。
（3）现代河流水系直线状、格状展布，地下水的局部异常、泉水成串出现，地表土壤含水异常，河流的急转弯、同步拐点，河流改道、断流，河流陡缓、曲直剧变，湖泊的线状排布延伸及其扭曲。
（4）现代沉积盆地线状排布延伸及其扭曲，近代沉积中心的线状展布、线状边界。
（5）新生代火山口成串展布。
（6）差异性地貌单元、水系类型的急剧变化异常带、线状延伸的陡崖、断层三角面等构造地貌，洪积扇（裙）的线状排布及其复合叠加，现代沉积物（层）的再破裂、位错及褶皱。
（7）现代地震活动带及地震地貌线状展布带。近年来，在公路和铁路的勘测设计、核电站选址、水电工程建设等的前期工作中，利用遥感技术进行活动断裂的解译，已经成为工程近场区烈度复核、地震危险性判定、地震小区划和现代构造应力场研究中必不可少的内容。
4在突发性地质灾害监测与评估中的应用
地质灾害作用过程属于一种自然地质现象，它不仅给人类生命安全带来威胁，而且对财产、环境、资源等具有破坏性。我国是世界上地质灾害最严重的国家之一，灾种类型多、发生频率高、分布地域广、灾害损失大。以滑坡为例，在过去的20多年里，我国相继发生了一系列重大滑坡事件，如重庆市云阳县鸡扒子滑坡、湖北盐池河磷矿岩崩、甘肃洒勒山滑坡、湖北新滩滑坡、重庆溪口滑坡、西藏易贡滑坡、湖北秭归千将坪滑坡等。这些滑坡灾害事件均造成了重大的人员伤亡或经济损失，并造成严重的环境影响。就我国地质灾害发生的区域性和多发性特点以及我国国民经济总体水平不高的状况而言，我国不可能有足够的经济力量和技术力量对有潜在危险的地质灾害点进行全面的工程治理。因此，作为地质灾害综合防治的一条有效途径，就是开展地质灾害预测预报和风险区划，为国土规划、减灾救灾、灾害管理与决策提供可靠依据；对危害性严重的地质灾害点加强监测预报，避免重大地质灾害事件的发生。遥感技术无疑会在这一工作中发挥重要作用。
2000年4月9日，西藏自治区林芝地区波密县易贡藏布下游左岸札木弄沟发生特大型山体滑坡，滑坡堆积体截断了易贡藏布，使原先呈网状的易贡湖面积迅速扩大。王治华等（2000, 2001）利用多时相、多平台的卫星遥感数据和数字高程模型，对易贡湖的变化情况进行了监测，快速获取了各时相的湖水面积、水位和水量，并对洪水的溃绝时间进行了预测。研究结果与现场调查结果基本一致，显示了利用遥感数据进行地质灾害定量监测的可行性。
2003年2月24日上午10时03分，新疆维吾尔自治区巴楚、伽师地区发生6.8级强烈地震，人民的生命财产遭受严重损失。为落实国务院关于做好巴楚、伽师地震灾区损失评估工作的要求，航遥中心于2003年2月28日至3月10日完成了巴楚、伽师地区彩色航空遥感摄影工作，制作了地震灾区航空遥感正射影像图，为地震灾区损失评估工作提供了基础资料。
5地质灾害遥感技术的发展趋势
（1）航空遥感技术的发展将为地质灾害调查与监测提供有力的技术支撑。近年来，航空遥感技术得到了飞速发展，高精度航空定位定向系统（简称 POS系统）、机载激光扫描系统和数字航空摄影等技术将在地质灾害调查与监测工作中发挥重要作用。POS系统集差分 GPS技术和惯导技术于一体，在航空遥感影像获取的同时，同步记录传感器的三维空间信息及三轴姿态信息，即影像数据的外方位元素，从而能够大大地减少，乃至无需地面控制就能直接进行航空影像的空间地理定位，为航空影像的进一步应用提供了十分快速、便捷的技术手段。尤其是在崇山峻岭、戈壁荒漠、沼泽、滩涂、灾害频发区等难以通行区和边境等难以抵达的地区，采用 POS系统进行直接空间地理定位将是惟一行之有效的方法。机载激光扫描系统是一种采用激光测距技术直接从飞机平台上获取地物空间位置信息的精密设备。系统主要由 GPS+IMU、激光扫描仪、电视摄像机组成。系统通过发射激光束，对目标地物进行扫描，并接收地物的回波信息。对扫描回波信息用专门的软件处理后即可获得地表的DEM、DTM及地表面模型。这些模型数据可广泛应用于林业资源调查、矿业、灾害、城市3D重建等领域。综合利用POS系统和机载激光扫描系统，可以迅速获取地质灾害发生区的航空影像资料，制作正射影像图和三维仿真影像，为地质灾害的监测和灾情评估工作提供基础资料。
（2）随着高分辨率遥感技术的商业化，对滑坡体等地质灾害的动态监测将成为国土资源大调查地质灾害预测预警工程中的重要研究内容。在以前的研究中，关于滑坡体大比例尺（1:5000～1:2000）遥感解译工作和不同时相下某一滑坡体的变化情况的研究几乎处于空白状态。高分辨率遥感技术的商业化将地质灾害遥感预测预警工作带入一个新的时代。通过不同时相高分辨率遥感影像资料的对比分析，我们将可以对一些重点地质灾害体进行监测，通过变化信息的提取，及时进行地质灾害的预测预警工作。
（3）随着干涉雷达技术的日益成熟，滑坡体的地表细微变化将得到有效监测。干涉雷达是近几年发展起来的用于探测地表细微变化的遥感新技术。该技术利用电磁波的相干原理，在一定时间间隔内对同一地物进行两次平行观测，获取其复图像对。如果目标物与天线的几何关系发生变化，则会在复图像对产生相位差，形成干涉图像。通过理论计算，可以精确地测出图像上每一点的三维位置，提取变化信息。该技术的测量精度达到厘米级，将在地质灾害监测、地壳形变探测等方面发挥重要作用。
（4）地质灾害的经济危险性评估将成为滑坡发育环境遥感调查的重要内容。在以往的研究工作中，地质灾害发育环境遥感调查多侧重于地质灾害与线性构造、岩性、水文地质条件等关系的研究，对场区人文条件变化与滑坡关系等方面研究偏少。随着可持续发展战略的实施，人与环境的协调发展成为当代中国经济和社会建设的主旋律。对地质灾害发育区进行地质灾害经济危险性评估，将成为地质灾害发育环境遥感调查的重点。
（5）“数字滑坡”等地质灾害研究新技术将得到迅速发展。利用“3S”（RS、GIS、GPS）技术，快速获取基础资料，并结合地质、地形、钻探、物探等地面、地下调查资料，形成滑坡等地质灾害的三维空间表达，并以此为基础进行地质灾害的相关分析，将成为今后一段时间内地质灾害遥感技术的重要研究内容。
参考文献
[1]潘懋，李铁峰.灾害地质学.北京：北京大学出版社，2002
[2]熊盛青.国土资源遥感技术应用现状与发展趋势.国土资源遥感，2002,（1）:1～5
[3]杨金中，聂洪峰，李景华.遥感技术在浙江东部穿山半岛地区活动断裂调查中的应用.2003,（4）:50～53
[4]韩宗珊主编.长江三峡滑坡崩塌.北京：地质出版社，1988
[5]王治华.金沙江下游的滑坡和泥石流.地理学报，1999,54(2）:142～149
[6]王治华.面向新世纪的滑坡、泥石流遥感技术.地球信息科学，1999,（2）:71～74
[7]吕杰堂，王治华.西藏易贡滑坡堰塞湖卫星遥感监测方法初探.地球学报，2002,23(4）:363～368
[8]袁崇桓，聂洪峰.湖北巴东县三峡库区环境遥感调查.见：张雍主编.航空航天遥感技术地学应用研究，北京：地质出版社，1993
[9]张振德，何宇华.遥感技术在长江三峡库区大型地质灾害调查中的应用.国土资源遥感，2003,（2）:11～14
[10]王治华，杨日红，王毅.秭归沙镇溪镇千将坪滑坡航空遥感调查.国土资源遥感，2003,（3）:6～9
[11]王治华.青藏公路和铁路沿线的滑坡研究.现代地质，2003,17(4）:355～362
Ⅸ 地震灾害遥感监测准确吗
8月9日从中国科学院遥感与数字地球研究所获悉，该所科学家已在四川九寨沟专7.0级地震的相关属监测区内发现多处滑坡及潜在滑坡体。
2017年8月8日21时19分，四川省阿坝州九寨沟县(北纬33.2度，东经103.82度)发生7.0级地震，震源深度20千米。本次地震周边5千米内的村庄有比芒，20千米内的乡镇有漳扎镇。
截至9日13时，中科院遥感地球所完成“高分四号”、“高分二号”卫星的四川九寨沟震区卫星数据接收。科研人员利用2017年1月15日高分一号卫星2米分辨率多光谱融合遥感影像，对比2017年8月9日高分二号卫星4米分辨率多光谱/1米分辨率全色遥感影像。他们由此判断，漳扎镇建筑物未见明显坍塌损毁，但漳扎镇周边及景区滑坡多发。