地质灾害遥感解译
1. 浙江省地质灾害遥感调查（ZR）
浙江省地抄质灾害在西南山区主袭要是突发性的滑坡、泥石流等，在浙北平原区主要表现为缓变性的地面沉降。为此，该课题的主要内容包括两个方面：
（1）在对已知主要滑坡（泥石流）灾害进行遥感分析解译的基础上，通过对滑坡灾害时空分布特征以及与其相关的地质、地貌、土壤类型、降雨分布、人口分布等资料的综合研究，探索滑坡（泥石流）灾害发生与降雨分布和降雨强度的关系，将GIS和ANN（人工神经网络）两种新兴技术互相融合，开发适合对浙江多点突发性滑坡（泥石流）灾害进行临灾预警预报的GIS/ANN系统，根据实时的降雨预报和雨量遥测信息，初步实现对滑坡（泥石流）灾害发生的空间范围、强度及其分布概率的临灾预警预报，确定和预测可能导致重大损失的危险区段；编制1∶50万浙江省滑坡灾害趋势遥感分析图。
（2）利用卫星遥感多光谱影像、高精度DEM数据揭示与地面沉降有关的地形地貌和地质构造等信息，结合地面沉降、地下水开采、地表水位监测等资料研究地面沉降的范围、沉降中心、沉降量、沉降速率及其发展趋势，探索建立地面沉降易发程度和危险程度等级判别标准，为地面沉降灾害的防治提供科学依据。
2. 选址要素遥感解译
（一）安全性评价指标遥感解译
选址要素中的安全性评价指标遥感解译的重点是对活动断裂及疑似线性构造影像进行解译。遥感影像对线性要素有特殊性的表现能力，对各种断裂的延伸方向和规模大小以及它们的相互关系都能清楚地反映。遥感地质构造解译需要结合地面地质资料及断裂构造解译标志对遥感影像进行解译和综合分析。
活动断裂最显著的标志是线性影像，主要有两种显示形式：一是呈线性延展的色调异常，即线性的色调与两侧面状地物色调明显不同，如在山前第四纪冲洪积平原内常出现的由断裂导致地下水溢出使植被特别发育而形成绿色线状异常；二是两种不同色调的分界面呈线状延伸。当然，具备这两个影像标志的地物不一定均为活动断裂，在最终确定这种线性色调是否由断裂引起，还需参考微地貌标志进行综合判定。
通常，活动断裂解译的微地貌解译标志表现形式有：一连串负地形呈线状分布；不同岩性构成的地形三角面呈线状排列；湖岸呈近于直线状或不自然的角度转弯；湖泊群呈线状分布；河谷、山脊呈直线状延伸或被切断；河谷异常平直或锐角急转弯；不同河道在同一直线上突然变窄或变宽；冲洪积扇群处于同一直线（或弧线）上；支流汇入主流时呈逆向相交（锐角指向主流的上游）；水系变形点（散开点、收敛点、拐点等）处于同一直线上；地下水溢出点处于一条直线上。
除上述解译标志外，一些标志性特征对解译断裂的性质也有着一定的作用。逆断层的线性影像多呈波状展布，断层线常成为色调分界面。正断层的线性影像特征，一般在色调异常上宽窄变化较大，延伸不稳定，常呈“尖灭再现” 的特点，并常作为第四系裂谷盆地的边界出现。平移断裂表现为平直、光滑的线性影像，两侧微地貌常具有因平移而发生的牵引、错断等规律性较强的影像标志。在依据影像标志对活动断裂进行断裂类型判译的同时，区域应力场特征也是遥感解译中对新构造断裂类型进行判断的一个重要参考依据。
（二）地面选址指标遥感解译
1.地质灾害解译
地质灾害解译是CO2地质封存选定场地遥感解译的重点，主要包括崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷和构造成因地裂缝等。解译过程中应根据地质灾害形成的原理及其形状、分布特点等进行综合判断。采用高分辨率卫星影像数据，如SPOT 5、IKONOS、Quickbird、WorldView和GEOEYE等分辨率优于2.5 m的数据作为主要遥感信息源；地面塌陷及地表变形解译采用Radarsat、Envisat、Alos等雷达数据；区域环境地质背景条件及特大型地质灾害体的遥感调查，可采用TM/ETM卫星数据进行解译。地质灾害遥感解译技术路线见图2-6所示。
图2-6 地质灾害遥感解译技术路线图
（1）滑坡：对于大部分滑坡来说，仅依据其独特的滑坡地貌就可辨认。典型的滑坡在卫片上的一般判释特征包括簸箕形、舌形、弧形和不规则形等平面形态，在高空间分辨率卫片上能见到明显的滑坡壁、滑坡台阶、封闭洼地和滑坡裂缝等。此外，滑坡地表的湿地、泉水、醉汉林和马刀树等，也是滑坡的良好解译标志。
（2）崩塌：崩塌多发育在陡峭的坡体地段，崩塌体堆积在斜坡平缓地段，表面坎坷不平，影像粗糙；崩塌轮廓线明显，多呈浅色调，植被稀零；崩塌体上部外围有时可见到张节理形成的裂缝影像。在遥感影像上，崩塌的陡崖新者，色调浅；老者色调深。陡崖下方有粗糙感或呈花斑状锥形。有时崩塌壁形成陡坎，受光照方向的影响，整个崩塌壁和崩塌体均被阴影遮盖，可从其地貌部位和阴影的存在推测其是否为真正崩塌。崩塌解译除对崩塌规模、性质进行判断外，还要统计单位斜坡内的崩塌发生的数量、计算崩塌面积及崩塌面积率等。
（3）泥石流：泥石流在大比例尺遥感影像上极易辨认。通常标准的泥石流流域可清楚地看到3个区的情况：在泥石流的形成区一般呈瓢形，山坡陡峻，岩石风化严重，松散固体物质丰富，常有滑坡、崩塌产生；流通区沟床较直，纵坡较形成地段缓，但较沉积地段陡，沟谷一般较窄，两侧山坡坡面较稳定；沉积区位于沟谷的出口处，纵坡平缓，常形成扇型堆积或冲出锥，扇的轮廓明显，呈浅色调，扇面无固定沟槽，多呈漫流状态。近期发生的泥石流，沟床呈浅、亮色调，扇形轮廓明显，影纹粗糙。
（4）构造成因的地裂缝：构造成因的地裂缝具有延伸稳定、分布不受地形、岩性影响，可切过陡坎、阶地等特征。在平面上，构造成因的地裂缝多呈折线状、锯齿状，呈雁形状排列；剖面上，呈近于直立、阶梯状、地堑状。构造成因地裂缝解译以目视解译为主。在遥感影像上，由于构造成因的地裂缝可使地表和浅层土壤结构发生变化，造成局部土壤含水量增加、湿度增大或透水性强、湿度减少，甚至使植物种类、长势发生变化，从而造成色调和纹理上的线性光谱差异。
平原区构造成因的地裂缝一般规模较大，呈线性影像特征，有的沿已有老地裂缝向前延伸，呈或明或暗的直线或折线状，有的则呈交叉或平行排列格局，有时通过农田形成一定落差的断陷陡坎，在影像上呈不同影像特征；山区，规模较大的地裂缝呈条带状色调异常，按形状可分为直线型、连续型和交叉型。
（5）地面塌陷：已有经验表明，利用遥感光谱信息通过直接目视解译地面塌陷效果不甚理想，利用D-InSAR（合成孔径雷达差分干涉测量）技术是地面塌陷遥感解译的首选。D-InSAR地表沉降遥感信息提取的测量精度可达到厘米级，在数据比较理想的情况下甚至可达到毫米级。该技术遥感信息的处理流程见图2-7。
图2-7 D-InSAR地表形变监测技术路线图
2.地形地貌解译
地貌遥感解译以目视解译为主，解译标志主要为图形（包括平面轮廓、图案和地表高低起伏）、水系特征以及色调阴影等。地貌解译根据地貌影像特征、高程数据及三维遥感景观影像，按照一级地貌、二级地貌、三级地貌及微地貌类型逐级解译。首先从整体地貌的成因、形态入手，选择具有宏观特征的星载遥感影像，确定一级、二级地貌类型单元，如平原、台地、丘陵、低山、中山、高山、极高山等；继而在不同地貌类型单元内划分次级地面单元，并采用空间分辨率较高的航空、高分辨率卫星数据解译微地貌。在解译过程中，水系类型是地貌解译的重要标志，水系的格局间接地反映了岩石的差异、地质构造形式的不同，水系的演变也保留了一些地质构造演变的痕迹。
3.植被遥感解译
植被分类可以根据不同植被覆盖区地物光谱特征的差异，利用遥感影像进行基于光谱信息的计算机自动分类。分类方法可选用植被指数法，监督分类、非监督分类、决策树分类、数据场聚类和神经网络分类等。
4.地层岩性解译
重点对沉积岩进行遥感解译。解译时，根据不同岩石类型的波谱特征和形态特征的变化，从影像上的色调、形态、影纹、水系类型、地貌形态和植被覆盖程度等方面，结合已有地质资料综合分析辨认，经野外踏勘和验证建立解译标志，达到对岩性（或岩组）的判读和识别。
解译过程中需判别沉积岩的岩石组合，大致确定其产状。由于多数沉积岩成层性明显，在遥感图像上显示出清晰的层理信息，形成单层、夹层、互层或不规则互层形式的层型影纹结构，易于区分。同时，利用其色调、影纹、地形地貌和水系类型等标志，对沉积岩类和岩石类型、岩石类型组合及松散堆积物的解译区分。在遥感影像图上，一般粒度较粗的单元影纹粗糙，具斑点状、斑块状纹形，树枝状水系密集；粒度较细的单元影纹细腻，具斑块状纹形，水系较稀疏。且软硬相间的岩层可清晰地反映出地层走向与倾向。
（三）经济评价指标遥感解译
对土地利用现状进行遥感解译时，可依据地物的光谱特征，即地物电磁波辐射的多波段测量值，将这些测量值作为遥感影像分类的原始特征变量，根据场地的影像特征采用相应的分类方法，将土地利用类型区分开来。目前，比较成熟的影像分类方法有监督分类、非监督分类、决策树分类、数据场聚类、神经网络分类、专家系统分类和基于影像纹理信息分类等方法。土地利用遥感解译还包括对土地沙漠化类型、水土流失状况和盐渍化程度等的解译。
1.土地沙漠化解译
按照沙丘活动强度分为固定沙丘、半固定沙丘和流动沙丘。各种类型沙丘景观特征及遥感影像特征见表2-5。
表2-5 沙漠化类型分类表
(1)稳定性植物系指在生态环境未被破坏以前，原生植物群系中较稳定的主要植物成分。
1：5万沙丘解译可采用美国陆地卫星影像ETM数据，1：1万的解译则采用航片或分辨率优于2.5 m的卫片如SPOT 5、Quickbird等。首先利用卫星影像先进行单要素解译，再综合划分。其中，植被盖度可利用ETM卫星影像，通过对影像中植被类型及分布特征的分析，直接利用植被指数分级统计结果来近似估算植被盖度。
2.土壤盐渍化解译
在卫星影像上盐渍土解译标志如下：在干旱季节获取的影像上，盐渍土色调多呈白色—灰白色调；潮湿季节的影像则易于与湿地和软土混淆。地形上，盐渍土主要分布于地形平坦的低洼地段。由于雪、冰漫、薄沙、黏土、泥滩等的色调和盐渍土或盐沼很相似，因此，在判释过程中还应考虑地貌及气候因素等特点。此外，盐碱地植被类型多由盐生草甸类植被组成，常见的有盐爪爪、碱蓬、盐蒿、盐角菜等，覆盖度小于50％，因此可根据特有植被类型综合判释。
3.水土流失解译
水土流失强度由土壤侵蚀类型、坡度、植被覆盖度、沟壑密度、地表组成物质等综合分析判定。各判定要素采用室内遥感影像多因素解译与野外地质调查相结合的方法。遥感影像根据解译比例尺选择，室内遥感解译植被覆盖度、土地利用类型、地形地貌、沟壑密度四个单要素，最后根据各要素特征划分水土流失程度。
4.碳源解译
碳源解译可以直接利用高空间分辨率数据进行直译。如根据高立的圆柱形及其阴影和烟团阴影来解释烟囱。
3. 其他专项遥感地质解译
其他专项遥感地质解译主要包括土地荒漠化、地质灾害、水文地质条件、生态环境地质等内容。
5.7.1 土地荒漠化遥感解译
5.7.1.1 土地荒漠化解译分类及其含义
国际《防治荒漠化公约》中按照引起土地荒漠化的营力，分为风力作用下的土地荒漠化(简称为土地沙漠化)、流水作用下的土地荒漠化(简称为石质荒漠化)和物理化学作用下的土地荒漠化。风力作用下的土地荒漠化，以出现风蚀地、粗化地表及流动沙丘作为标志性形态;水蚀作用下的土地荒漠化，以出现劣地和石质坡地作为标志性形态;物理作用下土地荒漠化主要表现在土壤物理性质的变化，如土壤板结、细颗粒减少、土壤水分减少造成干化和土壤有机物质的显著下降。化学作用下的主要表现在土壤化学性质的变化，最典型的是次生盐碱化。根据发生荒漠化地区的地表综合景观特征，以及遥感解译调查的可行性指标特征，分别将三种营力作用下的土地荒漠化程度划分为轻度、中度、重度等类型。
图5.44 显露地表的岩溶地貌影像
5.7.1.2 土地荒漠化遥感解译标志建立
土地荒漠化遥感解译主要有直接解译与间接解译两种方法。这里以TM741彩色合成图像为例进行叙述。
(1)土地沙漠化的解译标志
1)重度沙漠化土地。主要是流动沙(丘)地类型，在图像上呈淡黄色，亮度高，颜色均匀，纹理细腻，界线较清楚，解译标志明显［图5.45(a)］。重度沙漠化土地空间分布特征主要为滨湖平原、冲洪积平原、河流谷地、山地风口和下切河流宽谷的边滩、阶地、洪积扇前缘及谷坡等地貌部位。
图5.54 地下水溢出带图像
4. 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。
5. 遥感地质解译方法
遥感解译方法及应用
一、遥感的概念
近年来，一方面，由于空间科学、信息科学、计算机科学、物理学等科学技术的进步与发展，为遥感技术奠定了必要的技术基础，另一方面，由于人类生产活动不断地向深度和广度进军，遥感技术得到较为广泛的应用，因而使得遥感技术获得了飞跃的发展，已经成为发达国家和一些发展中国家十分重视的一项科学技术。
随着我国工农业生产的高速发展，人类对自然资源，特别是对矿产资源的需求量与日俱增。
因而，调查与管理资源则成为迫切需要解决的问题。其次，人类的生活环境正在不断地遭受到人为和自然的污染。例如：工业排污对水体和大气的污染造成人为的环境污染。而诸如洪水、泥石流、滑坡、森林火灾、火山爆发等自然灾害，则形成灾害性环境，它们都对生命财产造成极大的威胁。
在这种情况下，只有实时监测人为环境污染和自然灾害环境的发生，才能更有效地采取防护和治理措施，以减少对人类的危害程度。欲解决上述问题，完全依赖现场观察已感不足，
于是，由于航空遥感和航天遥感的相继问世便能获得大范围的地面遥感图像和实时动态信息，所以，这两种遥感方式则成为自然资源的调查与管理，环境的监测与灾害预报的一种新的探测手段。
（一）遥感的概念
遥感顾名思义就是遥远的感知。即借助于专门的探测仪器，把遥远的物体所辐射（或反射）的电磁波信号接收纪录下来，再经过加工处理，变成人眼可以直接识别的图像，从而揭示出所探测物体的性质及其变化规律。属于空间科学的范畴。是物理、计算数学、电子、光学、航空（天）、地学等密切结合的新兴学科，对工农业、国防、自然科学研究具有重大的意义。
1各类地质体的电磁辐射（反射、吸收、发射等）特性及其测试、分析与应用；
2、遥感数据资料的地学信息提取原理与方法；
3、遥感图像的地质解译与编图；
4、遥感技术在地质各个领域的具体应用和实效评估。
（二）遥感平台（分类）
指放置遥感器的运载工具。按高度可分为航空和航天平台。在不同高度进行多平台遥感，可获得不同比例尺、分辨率和地面覆盖面积的遥感图像。
1、航空平台：是指在大气层内飞行的飞行器，高度为100m—30km，主要有飞机、直升机、飞艇、气球等。
2、航天平台：是指在大气层之外飞行的飞行器，高度为几百—几万公里；如人造地球卫星、探控火箭、宇宙飞船、航天飞机、太空站等。
（三）遥感的发展简况
1839年第一张黑白航片问世到20世纪30年代，主要应用于军事侦察，1941年出版了《航空照片应用与判读》为各方面应用提供了理论基础进入20世纪50年代，苏美广泛应用，黑白、彩色航片进行军事、地质测量，取得明显效果。1957年苏联发射第一颗人造卫星, 1972年美国发射第一颗地球资源卫星 （ERTS即MSS其分辨率80m）后改为陆地卫星（Landsat 5—7即TM、ETM分辨率达30m和15m），由于具有快速、动态、多时相、质量好，成本低等特点被广泛应用。
我国1970年4月24日发射人造地球卫星（东方红1号），1971年3月3日发射科学实验卫星，并回收，至今共发射17颗返回式卫星；中国风云系列气象卫星（包括3颗极轨卫星和一颗同步卫星）已经能获取全球多种气象数据；中巴地球资源卫星于1999年10月14日升空至05年第二颗已发射升空。经过近30年的努力,我国已形成较为完整的遥感卫星技术系统和实用化的应用系统,进入同地理信息系统和全球定位系统相融合的产业化进程。
二、遥感资料的特点及其解译方法
这里所谓的遥感资料，主要是指目前通用的航、卫片及其数字化资料。
（一）航卫片特点
1、航空照片
航空照片可分为全色黑白、天然彩色、红外彩色、多波段航空像片等；其为中心投影，偏斜度不超3度，中心部分准确，边缘畸变；按航带重迭56-60%和15-20%，需在立体镜下观察来识别物体，影象细部明显优于卫片。
2、卫星照片
卫星遥感影像有彩色和黑白，彩色图像又有真彩色、假彩色之分等。即各类不同的卫星数据：分扫描和摄影，早期为地球资源卫星（ERTS）的MSS多中心扫描片，现在各类不同分辨率的卫星数据非常多，鉴于经济、实用及项目工作要求等实际情况现我省各行业绝大部分利用TM或TM/ETM数据进行各类遥感解译工作。我院现全省TM、TM/ETM数据已购置全（见图）。
三、遥感资料特点及其解译方法
遥感解译方法、原则和程序
遥感解译：即为从遥感图像中识别和提取某种影像，赋予特定的属性和内涵以及测量特征参数的专业化过程。
遥感地质解译：机助地质解译有两种方式，一是以数字遥感影像为信息源，以ERDAS、MAPGIS、 PCI 和PHOTOSHOP 等软件为解译平台，根据地质体遥感解译标志，解译圈定岩性、构造、接触关系、地质灾害和土地荒漠化等地质现象；二是以遥感影像为背景，叠合专题地质图层，结合典型地质体影像特征，进行对比修正解译。
以遥感资料为信息源，以地质体、地质构造和地质现象对电磁波谱响应的特征影像为依据，通过图像解译提取地质信息，测量地质参数，填绘地质图件和研究地质问题的过程（行为）。遥感数据的收集，它包括遥感数据、地理数据和地质资料的收集，是遥感地质调查工作的基础。
以前通常是目视解译为主，现在一般是在计算机上以人机对话方式进行识别和解译工作，其基本方法有五点：
1．解译是认识实践的反复过程，首先要熟悉、吃透本工作区域的有关资料（即地质、地貌、水文、气象、植被、土壤、物探、化探资料及前人各类工作成果）；分析研究前人对区域地质遥感解译成果的合理、可靠程度，弄清遥感资料能解决的地质问题和已解决及有待解决的地质问题。地质体的性质是多方面的，主要包括物理性质与化学性质两大类，遥感主要是反映地质体的光谱特征信息，对全面认识地质体而言，有其局限之处。
遥感影像记录的是地质体光谱反射（SAR为后向散射）和辐射特征，地质体性质和表面特征不同所反映出的光谱特征差异可通过色、形、纹、貌四种影像特征要素加以表征。
3．对比分析，有条件要依据不同比例尺、片种、时代、季节、波段、毗邻地段进行对比，了解解译标志变化与地质体、地质现象间的关系，提高认识。
由于一种类型遥感图像只能反映一个时期、一种分辨率、一个最佳波段组合的图像，因此在地质解译中往往受到信息源的限制，影响解译效果。如工作需要或有条件获取更多类型遥感数据时，应充分应用这些信息进行综合地质解译。为了减少云、雪及植被覆盖对地质体的影响，应选择最佳时相图像作解译。当仍不能避让覆盖时，可选择其它时相图像对覆盖区作补充。
另外，解译中要注意研究不同地质体在各波段图像上的影像特征，通过单波段图像中不同地质体波谱特性的反映，进一步深化地质解译。在单波段不同地质体波谱特性研究的基础上，再选择合适、有效的图像处理方法进一步增强或提取有效的地质信息，因此遥感解译地质图应是多源遥感数据解译的综合结果。
4、资料分析
遥感数据是遥感地质解译必需的基础数据源。为了最大限度地利用遥感数据提取地质专业信息，应系统地了解掌握各类遥感数据的基本技术参数、地学特征，确保数据类型、最佳波段和最佳波段组合的选取。
1）了解和掌握资料的技术参数，如成像时间、季节、成像仪器、波段、经纬度、太阳高度角等，供解译时参用。
2）分析研究前人对区域地质遥感解译成果的合理、可靠程度，弄清遥感资料能解决的地质问题和已解决及有待解决的地质问题。
3）在明确前人解译成果中哪些是可以直接利用后，明确本次工作力争突破的重点和难点。
4）为合理选择新的遥感数据源、数据源组合及遥感地质信息处理方案提供依据。
5、解译的原则应采用由已知到未知、从区域到局部、先易后难、由宏观到微观，从总体到个别，从定性到定量，循序渐进，不断反馈和逐步深化的方法进行工作；边解译边勾绘，同时予以编录（填写解译卡片）。指出成果及问题解决途径。
四、遥感解译方法、标志及其综合应用
为了准确进行遥感地质解译，解译者首先应具备一定的地质、遥感知识；其次应对解译区的地质基础、构造格架、灾害地质、地形地貌和水文情况等要有粗略的了解。常用的解译分析方法有：
（一）直判法
根据不同性质地质体在遥感图像上显示出的影像特征、规律所建立的遥感地质解译标志或影像单元，并在遥感图像上直接解译提取出构造、岩石等地质现象信息，实现地质体解译圈定与属性划分。
首先，从已掌握地质情况或建立解译标志的区（点）出发，垂直地质构造走向（即沿地质剖面）进行解译，通过解译掌握地层层序与变化，了解调查区域的基本地质状况；然后，再由线（剖面或路线）沿地质走向向两侧延伸解译，进而完成面的解译。区调中所采用的标志点、遥感点、线以及路线间的延伸解译，就是采用由点到线、由线到面的原则进行的。在实施解译中，也可根据实际情况采用点面结合、面中求点的方式。具体解译方法为：
1）遥感剖面地质解译
在室内初步掌握测区地质情况及遥感影像特征的基础上，选取地质构造简单、岩石地层出露较齐全、影像特征清楚的地区，垂直地层或构造走向布置多条地质剖面进行系统的遥感地质解译。通过解译，按影像组合规律划分影像单元，作为遥感解译草图的编图实体，即编图单位。
2）区域性扩展解译
在完成标志性剖面解译后，以已知解译结果为基础，按照由点到线到面、由易到难的原则，向标志性剖面外围逐步扩展以至全测区的地质解译。解译中要充分参考已有的地质资料和图件，采取编译结合的方式进行。
解译时，要从已掌握地质情况或建立解译标志的地区开始，在熟悉地质影像特征，掌握解译技巧后，再扩展到相同地质条件、相同影像特征的未知区作解译。进行野外调查验证工作，是建立遥感影像解译标志的主要手段，特别是遥感影像解译工作程度较差地区更是必要的调查手段。对重点地区进行深入的实地调查可能会有所发现而令资源与环境遥感调查借此更加丰富。通过野外调查、查证，一是可以确定各类解译结果；二是可以对解译不准确部分进行修定和补充，从而提高解译资料与成果图件的可靠程度。
在彩色摄影图像中，地物的红、绿、蓝三原色或黄、品、青补色三原色及其不同组合呈现的五颜六色，是地物颜色的直观表现。如果是多光谱彩色合成图像，图像中的红、绿、蓝三原色或黄、品、青三间色及其不同比例组合形成的假彩色，只是代表了不同地物反射特征的差别，从而达到利用其特征区分不同地物的目的。
2）形状特征
目标物在不同比例尺的遥感图像中以形状大小构成不同的形态标志特征，是界定和识别目标物的重要解译标志。各类目标物在图像中的形态特征是以点、线、面等组所组成的形状加以区别的。
（1）点影像特征
点的几何含义是没有量的概念，但在遥感图像中肉眼可识别的点，往往是由数个或数十个像元点组成的色调（彩）组合，它们代表了地面一定面积内各种目标的综合反射率。因此，影像中的点又有量的概念。
影像中的点则是色调或色彩的直观表现，这些差异不同的点的色调（彩）代表着不同点状物体反射特性的差异。在自然界中，相同或相近波谱特性的目标物往往具有一定规律的排列形式，它们在遥感图像中也就以不同排列形式的点状影像特征组合揭示目标物的属性。
（2）线影像特征
线影像是相同性质点影像连续的线状排列。线影像可以是人文活动或地形地貌、河流水系等自然形态的线状痕迹的表现，也可以是线状地质体或地质现象的线形影像特征。从遥感地质解译角度，线性主要指非人文活动的地学线性地质体或地质现象，它们往往代表断裂、节理、破碎带、变质构造、岩脉、岩层产状、不整合，以及地形水系等自然线状迹线。
（3）面影像特征
面影像是地物空间形体性质相同的点影像的集合，即
不同形态面状物体在二维投影平面显示出的面状形态特征。通常所见面状影像有脉状、板状、透镜状、浑圆状、椭圆状、环状和不规则状等。这些面状形态特征往往以相互间独特的色调（彩）特征显现出来。与面状影像相关的地质属性有侵入岩体、岩脉、断层面、岩层面及不同组合的岩层条带、构造岩块等组合形式。
它是地质体几何形态特征的直接显示。影像规模可从几个到几千个像元，甚至更多。
（4）纹形特征
纹形影像是指图像具有相同或相似形态影像组合显示出一种特征的纹形图案。这些纹形图案是相同或相似岩性构成的微地形地貌、影纹结构、水系类型等地物景观影像的直接表现。
（5）地形地貌特征
地表地物的地形地貌特征在图像上的显示具有一定的规律性，即地貌类型、形态及组合形式不同，反映的岩性、岩石类型也不同。
2、遥感地质解译标志与描述方法
（1）色调（彩）标志
色调（彩）是解译区分不同性质地质体的重要标志，其色调（彩）的不同，所反映的地质体属性不同。它通常以色斑、色团、色块、色带等特征显示，应用中应针对黑白图像和彩色图像的差别采取不同的描述方法。
黑白图像：可按灰阶变化分为黑色、暗灰、深灰色、灰色、浅灰色、淡灰、灰白色及白色八个级别描述。
彩色图像：可按色谱变化分为淡红、红、深红、淡黄、黄、深黄、淡绿、绿、深绿、淡青、青、深青、浅蓝、蓝、深蓝、淡品、紫、深品、白色、灰色及黑色等基本色彩级别进行描述。
（2）形态标志
地质体的空间产出形态（状）影像特征是区分侵入岩体、构造和岩脉的重要解译标志。通常划分为点、线、面三种形态加以描述。
点：按其分布密度分为麻点状、斑点状和稀疏点状、密集点状；
线：按线状形态分为环线状、直线状、折线状、弧线状、线带等形状及规模（单位：km）加以描述。
对环线状影像应进行形态、空间组合关系、规模和成因类型的描述。其环状形态可分圆状、半圆状、椭圆状、似圆状；空间组合关系可分单环、同心环、外切环、链环、复式环等影像形式；环形规模可按直径划分为大（直径＞50 km）、中（直径7.5～50 km）、小（直径＜7.5 km ）三种类型；地质属性可划分为侵入 岩、火山、构造、与成矿有关四种成因类型。
面：按形态分为不规则状、块状、脉状、透镜状、“哑铃状”、“鞋底状”等多种形态。它是侵入岩体、杂岩体的重要解译标志，描述的重点是边界形态和内部组合形态特征。
（3）影纹结构标志
主要是以地物表面影纹结构组成的一种花纹图案影像特征作为岩类划分、岩石类型细划、构造信息提取与类型划分的重要解译标志。通常划分为下述影纹结构类型加以描述：
层状影纹
由层状岩石信息显示，主体反映地层类。按组合规律可细分为单层状、夹层状、互层状、不规则互层状及带状等形式。
非层状影纹
由非层状岩石（主指岩体）显示。因岩石类型复杂，影纹结构形式表现不一，除边界形状描述外，对于内部影纹结构应根据具体图案自行命名即可。应注意的是，影纹结构特征不同，代表的岩性也不同。
环状影纹
主要针对空间产出形态呈环状影像体内部信息特征的描述，它是岩石类详细划分的遥感影像依据。实践表明，同一侵入岩体内,其微细影纹结构的差异，反映的是岩石结构的变化。实际应用中，尽量结合工作区具体情况，按影纹结构形象自命名即可。
圈闭半圈闭影纹
指相同特征的层状影纹的对称分布，弧形圈闭或半圈闭，直接反映褶皱构造现象的存在。
其它影纹形式
网格状：由两组以上的线性影纹互相穿插、切割所构成的影纹结构图形，主要反映节理、裂隙、断层或脉岩体的相互作用，如菱格状、肋骨状、方格状影纹等。
垄状：坚硬的沉积岩层、脉岩以及冰川终碛堤所形成的脊垄状影纹。
链状、新月状：均是沙漠地貌的典型影像特征，新月状影纹在河漫滩沉积沙中也可出现。
斑点状：森林、植被所形成的麻点状影纹，点的稀密、大小与植被覆盖程度有关，也与图像比例尺有很大关系。
斑块状：以不同颜色的斑块影纹图案显示地质体属性的差异。如岩体、盐碱地、沼泽地、植被覆盖区等。影像特征是在背景色调（彩）上出现基本一致的其它色调的块状体（花斑），形状不规则，杂乱分布。在中—低分辨率卫星图像上，多期火山岩喷发区也会呈现这样的影纹。
叠置影纹：反映的是构造超覆现象。描述不同构造块体影纹结构的不协调性，如影纹斜交、色彩差异、边界性质等。
在对地物的影纹描述时，还会出现上述影纹外的其它图案，描述时可根据图案的实际形态，用人们熟悉的、生活中常用的图案名称加以描述。对于两种或两种以上的组合图案，可用组合影纹加以描述。
（4）地形地貌标志
地形地貌特征差异是地表地质体依属性不同，在内外营力作用下的综合产物。特定的地形地貌类型、形态、形态组合间接地反映了地质体属性特征的变化规律，是地层、岩性、构造现象解译区分的重要标志。根据地质解译内容不同，地形地貌标志可划分为下述两种类：
构造类
几何形态标志：它是以几何形态特征显示断裂构造的存在。主要标志形式有陡坎、三角面、透镜体、菱块体、环状体及环放体等。
构造地貌标志：它是以地貌形态特征显示褶皱、断块及断陷等构造现象的存在。主要标志形式有单面山、褶皱山、断块山、断陷盆、飞来峰等。
微地形地貌特征标志：它是以微地形规律显示，显示断裂构造现象的存在。主要标志形式有串珠状负地形、鞍状脊等。
地形地貌单元差异：它是以地貌单元突然变化显示断裂的存在。如平原与山脉之间的分界线等。
岩性类
被状地形标志：地形形态如被，反映的是现代火山喷发熔岩。
板状、条带状、垄岗状标志：反映的是单一岩石或岩石组合类型。
环形标志：反映的是侵入岩体、火山机构等。
（5）水系类型标志
水系是由多级水道组合而成的水文网，它常构成各种图形，在遥感影像上十分醒目。由于地质环境特征不同，水系类型所反映的地质现象不尽相同。虽然，自然界中的水系类型较多，如树枝状水系、羽毛状树枝状水系、扇状水系、束状水系、辫状水系、帚状水系、钳状沟头状水系、格状水系、角状水系、放射状及向心状水系、环状水系等等，但可直接或间接作为解译区分岩性或构造的标志，主要有下列几种类型：
扇状水系、束状水系、辫状水系、帚状水系标志类
它们是解译区分第四系松散堆积物的解译标志。
扇状水系：多发育在河口三角洲和洪积扇上。水流沿着扇面地形突然撒开，形成细而浅的放射状冲沟，总体呈扇状(图版4.8a)。
辫状水系：多发育在宽阔的平原区，尤其是河流从山区突然进入平原区的河段最为常见。水流形成的多条水道互相穿插、交织在一起，形似于辫。
格状水系标志类
它们是区分节理和断裂构造的解译标志。
格状水系是一种严格受两组断裂、节理构造控制的水系，呈方格状或菱形格状。方格状水系的1～3级水道均很平直，并以直角相交。它们一般是沿断层或节理发育的。格状水系主要出现在裂隙发育、坚硬而稳定的岩层中，如块状砂岩、花岗岩、大理岩、灰岩地区等。格状水系有丰字形水系和角状水系两种变种。其中的角状水系是一种严格控制河流流向急剧改变，并呈现规律性变化，受断裂控制的一种水系类型。
3、放射状及向心状水系、环状水系标志类
它们是解译区分岩体、环状断裂、火山口、火山机构的解译标志。
放射状及向心状水系：水道呈放射状由中心向四周延伸的水系称放射状水系。多发育在火山锥和穹隆构造上升区，沟谷一般切割较深，多呈“V”形谷，两侧常发育有短小的支流或冲沟；水流从四周向中心汇集的水系称向心状水系，多发育在湖盆、洼地、坡立谷和局部沉降区。
环状水系：常与放射状水系同时出现，共同组成“车轮状”水系。沿花岗岩岩体上的环状节理、穹隆构造上的岩层层理、片理均能形成环状水系。
钳状沟头状水系,它们是南方碳酸盐岩的解译标志。
各类解译标志通常可分为直接标志和间接标志，间接标志是通过与之相联系的内在因素表现出来的特征，推理判断其属性，标志与目标间不直接对应。
1． 直接标志：
在遥感图像上能直接见到的形状、大小、色调、阴影、花纹等影像特征，称作直接解译标志。
1）影象的形状、大小：任何物体都有一定形状、大小，可以单独识别，如河、湖、耕地、居民点、火山锥（口）、道路、山丘等。（地物的几何形态与图象的比例尺、分辨率有关。比例尺越大，分辨率越高，地物细节显示越清晰。
2）色调和色彩:物体的颜色，彩色片的颜色，由于吸收、反射差异显示为不同色彩，有利于区别物体。
3）阴影：它是形态和色调的派生解译标志。阴影也具有不同的形状、大小、方向，色调一般为黑色。阴影可分为本影和落影：前者指物体未被阳光直射的阴暗部分；落影指地物在光照下的投影。（如云、山体阴坡等）。
4）图案花纹：遥感图像上的地物，其细节不外由点、斑、条、格、纹、垅、栅、链等影纹组成。并有规律地重复出现而构成各种图案。影纹图案是地物的形状、大小、色调、阴影、小水系、植被、微地貌、环境因素的综合显示。它可以宏观地反映大面积出露的一种地物。
变质岩中山
5）影象结构：物体表面的光滑与粗糙，造成吸收、反射光谱的差异、影响色调深浅变化。
6）位置布局：物体组合的必然性，依存关系,如某一种岩体、线、环形构造、河流、村镇等。
1）水系：分布特征、形态、密度、方向性、均一性、冲沟形态、水系格局、主支流交汇等，反映构造、岩性、气候、成因等。（如水系均匀的地区表示该区岩性抗风化剥蚀能力和裂隙发育都比较相近；冲沟形态与组成冲沟的物质岩性有关等；如花岗岩多呈树枝状水系花纹；火山岩特别是火山机构附近则多为放射状水系花纹及熔岩流动范围等）。
火山岩特别是火山机构附近则多为放射状水系花纹及熔岩流动范围
复锥迭聚的火山锥——五大连池第四纪火山群之一，卧虎山火山锥口由四个火山锥口迭聚而成的。外面也被开垦但火山外型可见。
2）地貌形态：类型、形态、微地貌、脊、坡、阶地、冲积扇、山顶等表示不同岩石类、构造，（如熔岩陡，凝灰岩缓，玄武岩成台地）。
6. 地质灾害调查监测
积极开展“汶川”地震地质灾害应急排查，指导群众成功避险；配合水利部完成10个堰塞湖回风险调查评价答；完成地震灾区84个县（市）次生地质灾害遥感解译和综合评估，为防范地质灾害提供可靠信息数据；完成灾区资源环境承载力评价，为土地利用规划、地质灾害防治规划及灾后重建提供重要依据；完成《汶川地震地质灾害图集》编制。
地质灾害监测预警示范区建设稳步推进。汾渭盆地建立地面沉降与地裂缝监测网络，及时为西安地铁建设提供重要资料。
7. SPOT数据影像解译在济南市新城规划地质灾害危险性评估中的应用
梁凤英1 田文新2
（1.山东省地矿工程勘察院，济南250014；2.山东省遥感技术应用协会，济南250014）
作者简介：梁凤英（1967—），女，高级工程师，从事水工环、地质勘查、灾害评估、数据库等工作。
摘要：法国SPOT2.5m 全色波段与10m 多光谱融合数据图像，影像清晰，层次分明，对自然出露的地形地貌和居民地以及各类工程都有清晰的表现，更重要的是在地质灾害调查评估工作中，对分布零散的崩滑流、地面塌陷等地表可观的地质灾害点，SPOT数据图像显示出了其不同的影像特征。根据这些不同的影像特征，通过计算机处理和MAPGIS合成，就可准确快捷全面地查明区域地质灾害的分布，为一些大的工业园区、产业带、新城镇等地质灾害危险性评估提供依据。本文以济南市东部产业带为实例，论述了SPOT数据影像（2001年成像）解译在地质灾害危险性评估中的应用。
关键词：城市规划；地质灾害；SPOT影像
0 引言
遥感是一门新技术新方法，具有居高俯视、视域广、信息丰富、定位准确等特点，遥感信息中有地理信息系统所需的空间信息和属性信息，便于遥感与GIS相结合（彭望琭，2002）。特别是SPOT2.5m全色波段与10m多光谱融合数据图像，可形成1∶1万数字影像图，经多功能处理后能清楚地反映出各种地质灾害内容，适宜于地质灾害调查与评估（Thomas，2003）。在济南市东部产业带建设工程地质灾害危险性评估工作中，首次利用了该数据图像对区内的地形地貌、水系分布以及石灰岩采石场（坑）范围、铁矿采坑及采空塌陷区范围和采石崩塌（陡坎）地段等地质环境条件和地质灾害的发育分布情况进行了解译，取得了较好的应用效果。
济南市东部产业带位于济南市东部，距市区约4km左右，规划总面积约为480km2。规划建设用地约为120km2，人口规模70万～90万人。
产业带地处丘陵山区的山前地带，山间平原与山丘相间，总体地形为南高北低，平原区一般标高50～100m，南部山丘标高在200～400m之间。地貌类型属剥蚀堆积地貌类型，剥蚀残丘多为浑圆状，主要有莲花山、凤凰山、围子山等，残丘间为山间沟谷冲积平原。
济南东部地区总体上是一个以古生代地层为主体的北倾单斜构造，出露的地层主要为奥陶系石灰岩，西南部汉峪山区有寒武系上统灰岩出露，其余大多为第四系松散堆积物所覆盖。
由于区内残丘出露的奥陶系马家沟组灰岩多为良好的建筑材料，山体开采严重，形成众多的采石场和崩塌隐患点；此外，济南市东部产业带郭店铁矿区内中、小型铁矿分布较多，开采历史悠久，区内分布有露天采坑和地下采空区引发的采空塌陷。
1 遥感信息资料图像处理及地质灾害信息提取
1.1 遥感图像资料
经查询和遥感资料质量筛选，遥感解译工作主要采用2001年10月成像的法国SPOT 2.5 m全色波段与10m多光谱数据图像融合资料。该图像资料信息丰富，层次分明，基本上可以反映工作区的地形地貌特征及人类工程活动现状，其图像质量可满足本次地质灾害遥感解译工作的需要。
1.2 遥感资料几何精度
为满足地质灾害遥感解译工作精度的要求，遥感图像几何校正工作以工作区1∶1万、1∶2.5万地形图为基础图件进行地物控制点选取及量测工作，形成与工作区地形图一一对应的数字影像图，保证了地质灾害遥感解译工作影像资料的几何精度。
1.3 地质灾害信息提取
为满足地质灾害专题信息提取工作的要求，突出工作区内的石灰岩采石场（坑）、铁矿采坑及采空塌陷区、采石崩塌地段等地质灾害内容，对工作区图像进行了2.5m全色波段与10m多光谱数据图像融合处理、比例扩展、直方图正态化等图像处理工作，突出了工作区地质灾害信息。
1.4 地质灾害遥感解译图编制方法
对计算机形成的1∶2.5万数字影像图输出到相纸上，采用聚酯薄膜蒙绘解译及计算机屏幕上交互式解译的综合方法，依据遥感解译标志圈定了工作区地质灾害内容。依据影像图及地形图上同名地物点进行了几何校正配准工作，对图名、图例及解译内容进行整饰，形成工作区地质灾害遥感解译图。
2 地质灾害遥感解译标志识别
关于遥感解译标志识别详见《遥感数字图像处理》（汤国安等，2004）。
2.1 石灰岩采石场（坑）遥感解译标志
石灰岩采石场（坑）是人类采石活动所致的一种人工地貌，其主要表现为对自然山体地形特征、植被等地貌景观的破坏，也是崩塌的发育场所。在遥感影像上不规则的小路延伸到采石场内，原有连续的影像特征出现异常，影像上出现色调较周围地物浅、呈不规则斑块状影像特征。新采石场在影像上呈较均匀的浅色调影像特征。老采石场由于局部有稀疏的草木及碎石堆的影响，反映为淡紫色影像特征。石灰岩采石坑处在地形相对较低的部位，石灰岩开采后往往因积水或填埋，影像上反映为较深色调特征（见照片1）。
照片1 石灰岩采石场（坑）影像
2.2 铁矿采坑及采空塌陷区遥感解译标志
铁矿采坑及采空塌陷区是人工采矿所引起的地质灾害，塌陷使原有的地表特征发生变化，形成较周围低的低洼区，由于潮湿或积水影像上色彩及纹理特征明显，反映为紫色调影像特征（见照片2）。
照片2 铁矿采坑及采空塌陷区影像
2.3 采石崩塌地段（陡坎）遥感解译标志
在工作区主要为开采石灰岩后形成的陡坎，由于岩石破碎所形成崩塌。崩塌区在影像上向阳面形成较为清晰的深浅不同的色异常特征，在阴影面形成宽带状深色调异常特征（见照片3）。
照片3 采石崩塌地段（陡坎）影像
3 地质灾害分布特征
3.1 石灰岩采石场（坑）分布特征
根据影像特征，综合分析石灰岩采石场（坑）主要分布在工作区西部及工作区南部的将山、莲花山、凤凰山、围子山—狼猫山、王岭山、瓦屋脊北山一带，多发育在奥陶系石灰岩分布区，仅在港沟镇南、莲花山北发育在寒武系石灰岩分布区。少数采石坑分布在西枣园南，彭家庄西一带。由于岩石出露，影像特征及野外均易识别。
3.2 铁矿采坑及采空塌陷区分布特征
铁矿采坑及采空塌陷区主要分布在西顿邱-南顿邱一带，多沿围子山东坡、丘山北坡岩浆岩与奥陶系石灰岩接触部位发育，与铁矿的赋存规律和铁矿的开采程度相一致，由于采空塌陷后坑内有水或人工填埋后湿度较大，影像特征明显，便于野外识别。
3.3 采石崩塌（陡坎）地段分布特征
采石崩塌主要发育在将山、凤凰山、莲花山、围子山等石灰岩采石场开采规模大的陡坎部位，由于陡坎部位节理裂隙发育、岩石风化破碎较严重，从而引发崩塌。
4 结论及建议
从地质灾害遥感解译图成果资料看，SPOT2.5m全色波段与10m多光谱融合数据图像对解译地表出露的如采石崩塌、开挖深坑边坡稳定性、采空塌陷坑等地质灾害分布、规模以及演化等方面有独特的技术优势，通过野外验证工作，其解译的成果可靠。全区共查明石灰岩采石场30余处，较大崩塌点18处，深大铁矿露天采坑4处，地面采空塌陷5处，为济南市东部产业带地质灾害危险性评估提供了重要的地质灾害信息。
但在解译过程中也发现该数据影像对岩溶发育、引发地面塌陷的铁矿采空区等埋藏在地下的致灾因素显得无能为力，还需要辅以综合物探、钻探等手段，才能更加全面准确地评估区内地质灾害的危险性。
参考文献
彭望琭.2002.遥感概论.北京：高等教育出版社
Thomas，M.Lillesand著，彭望琭译.2003.遥感与图像解译.北京：电子工业出版社
汤国安等编著.2004.遥感数字图像处理.北京：科学出版社
8. 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
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9. 遥感地质解译工作部署
6.1.1 室内解译工作部署
主要是针对遥感图像实施的一种遥感地质解译剖面或路线的选择与部署，并指导遥感地质解译工作的开展。主要原则为:
1)解译剖面或路线必须全面控制测区所有地质体或地质现象，以满足遥感地质解译的内容为主。
2)解译剖面或路线经过布置应尽量能控制地质体间的一些重要接触关系或重要构造部位，以便能收集到尽可能丰富的资料。
3)对解译剖面或路线的线距不作机械的规定，以解决实际地质问题为宜，但要求形成一定的网络格架。
4)由于遥感图像的通视性良好，不存在受交通和地形阻挡的问题，解译剖面或路线部署一般采用直线或折线布置，尽量避免受植被或其他地物的干扰影响。
5)解译剖面或路线应以区域性深大断裂为界，按构造区带或地形地貌单元分别部署1～3条解译剖面或路线。
6.1.2 野外地质踏勘工作部署
为了提高遥感地质解译的可靠程度，确保遥感地质解译的质量，对通过遥感图像解译的地质成果，应采取不同手段进行一定量的验证与检查。主要原则为:
1)踏勘路线选择应按专题解译内容分别安排，以解决专题遥感地质解译和编图的技术要求。但踏勘路线仍以能控制所有地质单元为宜。
2)踏勘路线可以不连续，但地质单元不能遗漏。对标志特征明显，延伸稳定的地质单元(体)，必须单独安排一条控制路线，查明其地质特征。
3)踏勘路线数量参考按相应专题技术要求，并结合遥感技术特点安排1～2条区域性贯穿路线。
4)根据所掌握地质情况，结合地质体划分情况，选择具有重要地质意义的点和区进行踏勘，了解地质属性，解决关键性地质问题。如区域性构造分界线、不协调影像单元体、不整合界线、易发地质灾害区(点)等。
6.1.3 野外地质调查路线布置
野外地质调查路线主要根据地质体影像特征的解译程度来布置。主要原则为:
1)对于Ⅰ级解译程度地质单元体，每个单元体仅需安排1条野外地质调查控制路线。
2)对于Ⅱ级解译程度地质单元体，每个单元体仅需安排2条野外地质调查控制路线即可。
3)对于Ⅲ级解译程度地质单元体，按常规专题野外调查布线要求的布线原则进行。
4)对重要地质现象和重大地质问题区，均应有1～2条野外地质调查路线控制。
10. 遥感地质解译内容
1. 岩性解译
全区解译出 32 个影像单元，其中影像特征明显、解译标志清楚的影像单元如下:
( 1) 全新世冲积层: 杂色，地势最低，呈肠状或条带状分布于河流及大型沟谷内，蓝—深蓝—黑色区域主要为水体，浅蓝—浅粉色为居民地及河漫滩等，粉色主要为农田、沼泽等。
( 2) 金龙顶子组: 棕褐色，平缓地貌，水系不发育，其上见有四海组基浪堆积环形火山。
( 3) 中更新世黄土层: 色调以绿色为主，低缓地貌，地形起伏较小，山脊不明显，水系为羽毛状水系。
( 4) 军舰山组: 绿色带浅粉色，地形平坦，水系不发育，山脊不发育，靖宇市附近有环形古火山口，温泉镇附近发育有密集树枝状水系。
( 5) 船底山组: 棕褐色，中高山地貌，主脊呈宽 “V”字型，支脊不发育，水系不发育。
( 6) 青白口系: 绿色，高山地貌，主山脊浑圆状，支脊不发育，水系不发育。
( 7) 中太古代花岗闪长质片麻岩: 褐绿—黄绿色，中高山地貌，山脊发育，主脊次尖棱状，延伸较远，支脊尖棱状，多数与主脊呈近直角相交，“V”字型沟谷，沟谷长度较大，极密集树枝状水系。
( 8) Eξ: 绿色，中山地貌，主脊发育，宽 “V”字型，支脊不发育，水系不发育。岩体出露面积约 15 km2，其锆石离子探针方法测定岩浆结晶年龄为 3116 ± 113 Ma，证明敦化—密山断裂在 32 Ma 左右出现一次拉张活动。
( 9) K1nγ: 黄绿色，中山地貌，主山脊次尖棱状，连续性较好，支脊多短小，冲沟“V”字型，山坡凹凸不平，发育密集树枝状水系。
( 10) J2ηλ: 灰绿色，略带粉色，中山地貌，主脊不明显，支脊窄” V” 字型，水系多发育成中等密度型树枝状水系或羽毛状水系。
( 11) J2γδ: 深绿色，中高山地貌，支脊明显，窄 “V” 字型，主脊折线状相接，水系为极密集型树枝状水系。
( 12) P2ξγ: 绿色，中山地貌，主支脊均较发育，主脊次尖棱状，支脊与主脊锐角相交，“V”字型沟谷，水系多发育成中等密度树枝状水系。
( 13) P2ηγ: 浅绿色为主，低缓地貌，次圆状，冲沟 “U” 字型，发育密集树枝状水系或羽状水系。
( 14) P2γδ: 绿色为主，低缓处呈粉色，中山地貌，主脊发育，次尖棱状，支脊次圆状，圆形山包较多，冲沟 “U”字型，发育密集树枝状水系。
2. 构造解译
( 1) 黑石—桦甸断裂带 ( 敦化—密山断裂带中段) : 方向 64°，长度约 53 km，由三条近平行的断裂构成，控制宽度约 10 ～ 13 km，线状影像延伸较远，平直状沟谷，断层崖、断层三角面发育，两侧影像存在明显差异，特别是北段所反映的玄武岩中高山特征地貌非常清楚。
( 2) 大椅山镇—西南岔镇断裂: 方向 57°，延伸长度约 57 km，数条直线状沟谷沿此方向展布，断层崖、断层三角面十分发育，线状影像延伸较远，还发育角状水系，蛤蟆河在李家店村被此断裂破坏，流向发生直角状转弯。
( 3) 八里哨镇—凉水河子镇断裂: 方向 52°，长度约 42 km，解译标志为平直状沟谷，对头状水系，线性影像切割山脊成山鞍。
( 4) 花园口镇—万良镇断裂: 方向 62°，长度约 43 km，解译标志为平直状沟谷，对头状水系，两侧影像略有差异，线状影像延伸较远。
( 5) 老金厂镇北西向断裂带: 方向 300°，在幅内长度约 29 km，大约由三条近平行的断裂构成。解译标志有: 直线状沟谷，对头状水系，断层崖、断层三角面发育，两侧影像不同，北东侧高山地貌，南西侧中山地貌，极密集树枝状水系。经实地验证，证实该地存在多条逆断层和韧性剪切带。区内还解译出很多线性构造，但多发育在岩体内部，在遥感影像图上多表现为直线状沟谷，发育断层三角面，或切割山体成条块状等。同时解译出一些环形构造，这些环形构造全为古火山爆发形成，在影像图上主要分为两类: 一类以大龙湾、三角龙湾为代表，这些环形构造呈圆形—椭圆形，无溢出口，火山口内积水成湖，外沿低平于玄武岩平台; 另一类以四方顶子、吊水壶屯附近的马蹄形火山口为代表，这些环形构造与前者的不同之处在于存在熔岩流溢出口，其内无积水，外沿高出玄武岩平台。
3. 滑坡地质灾害解译
( 1) 任家店滑坡: 位于红石镇松花江东岸，平面呈扇形，影像上可见三个平台和一大一小两个梯形斜坡，滑体主要为军舰山组玄武岩，滑断面由早白垩世小南沟组碎屑岩组成。
( 2) 小红石滑坡: 位于红石镇松花江西岸小红石，遥感影像上有两个平台和一个规模较大的梯形斜坡，滑坡体及崩塌落块主要为船底山组橄榄玄武岩，滑断面由早白垩世小南沟组及土门子组碎屑岩构成。
复习思考题
1. 简述遥感技术在区域地质调查工作中的任务及其技术优势。
2. 区域遥感地质调查可分为哪几个步骤来开展工作?
3. 在开展正式的遥感地质调查工作前，需要收集哪些方面的资料?
4. 在进行遥感数据处理时，应注意哪些问题?
5. 简要说明遥感影像解译过程中，对线、环、块状影像的主要解译内容。
6. 简述在区域遥感地质调查工作中，野外调查分哪几个阶段进行? 每个阶段的主要工作内容是什么?
7. 综合整理阶段需要完成的主要工作有哪些内容?