地震行业标准《活动断层探察遥感调查》

地震行业标准《活动断层探察遥感调查》
征求意见稿编制说明
一、标准制定背景及任务来源
（一）任务来源
2011年，中国地震局地壳应力研究所首次向中国地震局震害防御司提出了“高分辨率遥感活动构造调查工作规范”的编制任务，中国地震局震害防御司综合考虑本年度规范的申请与批准情况，于2012年度批准了该规范编制任务，编制工作于2013年1月份开始启动。

（二）重要性和必要性
中国大陆及其邻近海域地处印度板块、太平洋板块、欧亚板块和菲律宾海板块相互作用的交接部位，孕震活动构造众多，破坏性地震频发。

20 世纪 70 年代以来，随着新技术、新方法的引入，活动构造研究也从定性研究阶段发展到定量研究阶段，通过获取活动断层的几何学、运动学和地震学等各个方面的定量参数来评价断层的危险性。

活动构造定量化研究除了对具体断裂带的详细研究外，也包括国家从公共安全出发分批实施的活动构造大比例尺地质填图、重要城市活动断层探测等，以获取国家战略规划和城市发展必需的地震危险性评价定量数据。

遥感技术因其宏观性、直观性和非接触性，为活断层的定性、定量研究提供了一种重要的手段。

特别是最近 20 年来，随着高分辨率卫星遥感数据源的逐步丰富，更加促进了活动构造定量研究的深入。

活动构造学研究与地形地貌密切相关，通过对相关地形地貌的目视解译，遥感技术在活动构造研究中的应用越来越深入，逐渐成为活动构造研究中不可或缺的重要技术方法，为活动构造研究提供了丰富的定量化数据。

自 2009 年开始，中国地震局启动了“我国地震重点监视防御区活动断层地震危险性评价”和“中国地震活断层探察”（喜马拉雅计划）项目，组织数十个研究单位和部门开展重点监视防御区和南北地震带的1 /5 万活动断层地质地貌填图。

在项目实施过程中，各子课题大量采用卫星遥感数据( 如、Quick Bird、SPOT、IRS-P5 等) ，开展野外详细调查前的室内解译成图工作，并取得了很好的效果。

中国地质矿产部（1995）发布的《区域地质调查中遥感技术规定（1：50 000）》以及中国地质调查局发布的（2001）《遥感地质调查技术规定（1:250000）》对遥感技术应用于地质学调查研究做了相应的规定，为遥感技术初步应用于我国区域地质学调查，起到了重要的指导作用。

目前随着高分辨率遥感技术的发展，其在活动构造调查中开始发挥作用。

尽管如此，高分辨率遥感在活动构造调查中的应用依然存在很大的提升空间。

这主要体现在两个方面：一是高分辨率遥感技
术需要与野外活动构造调查更紧密的相结合，二是遥感技术在活动断层及构造微地貌判别中的应用缺乏系统性的总结。

具体来说，无论是在理论上还是在野外实践中，对于断层活动造成的地形地貌的变化或是断层派生的次级构造单元，类型多样、形态复杂，但由于这些构造微地貌要素规模有限，在遥感影像中却不能建立有效的判别标志，因此使得遥感解译工作由于缺少先验知识而不能够顺利的识别出相关微地貌现象，进而影响对活动断层的遥感判读。

此外，虽然已有相关研究提到了有关活动断层及构造地貌的遥感特征，但是目前尚未有学者对活动断层及构造地貌的遥感解译标志进行全面系统的总结描述，因此也尚未形成以活动断层遥感调查技术及其应用为核心的系统性的指导与参考标准。

由于活动断层遥感识别标志有别于传统的遥感地质调查，因此有必要对活动断层及构造微地貌的遥感识别标志进行系统性的总结与梳理，以更好的辅助活动构造调查工作。

为有效指导高分辨率遥感在活动构造调查中的应用，有必要进一步规范高分辨率遥感技术活动断层调查应用中的工作内容、技术要求、工作流程和成果的表达，为此特制订“高分辨率遥感活动构造调查工作规范”地震行业标准是十分必要的。

本标准是在充分归纳总结近年来我国高分辨率遥感影像活动构造调查研究成果的基础上，特别是在最近5年来大城市活动断层填图（1:5万）项目中，应用高分辨率遥感数据进行活断层解译的工作经验的基础上制定的。

与现有遥感相关技术规范相
比，本标准更注重对遥感技术在活动构造特别是活动断层调查中应用的技术流程与指标。

本标准将系统地规定高分辨率遥感技术应用于活动构造调查的工作内容、工作流程与工作方法，适用于活动构造遥感调查，用于确定活动构造的几何形态，获取构造地貌的结构特征，提取活动构造的运动学参数，以辅助活动构造调查与研究工作。

（三）参与单位
本规范的起草单位为中国地震局地壳应力研究所，主要参与单位包括中国地震局地质研究所、中国地震局地震预测研究所与北京大学。

二、主要编制过程
（一）编制过程
本规范的编制工作从2013年1月开始，由中国地震局地壳应力研究所具体承担。

中国地震局地壳应力研究所负责了标准草本的编写过程、数据处理分析过程。

中国地震局地质研究所、中国地震局地震预测研究所与北京大学则在标准的编写过程中，提出了大量宝贵的技术指标与建议。

（二）专家咨询
为了使得本规范的内容与活动构造调查实际工作联系更加密切，也更加实际，在标准编写的过程中，先后多次向具有不同专业背景的专家征求了修改建议，包括活动构造、地震地质、遥感技术等专业方向，还多次向具有行业标准与国家标准编写经历
的专家征集修改建议，对本标准的机构、大纲与框架进行多次修改。

为本标准提出宝贵修改建议的专家如下：
中国地震局地质研究所徐锡伟、单新建、冉勇康、何宏林、韩竹军、杨晓平、郑文俊研究员；
中国地震局地壳应力研究所谢富仁、陈虹、张世民、申旭辉、马保起、江娃利、谢新生、王建军、田家勇、李
德文研究员；任俊杰、杜义、何仲太副研究员。

中国地震局地震预测研究所田勤俭研究员；
北京大学秦其明教授；
中国地质调查局白冶高级工程师；
中国地震局地球物理研究所冯义钧研究员；
中国科学院遥感与数字地球研究所付碧宏研究员；
中国地质科学院地质研究所李海兵研究员；
中国科学院光电研究院唐伶俐、李传荣研究员。

（三）标准意见征集过程
2014年5月9日，第一次组织专家征求对标准草本的修改建议，与会专家有唐伶俐、李传荣、申旭辉研究员。

专家建议在活动构造的遥感调查工作中，应突出高分、中分遥感调查的区别；术语必须有定义，采用现有的标准或者规范；数据精度方面的要求应参考现有测量方面的标准要求；要区分活动断层标志与活动构造的解译特征，重点是突出活动构造的遥感表达。

2014年11月8日，邀请中国地震局地壳应力研究员江娃利、
谢新生、王建军、田家勇研究员召开标准意见咨询会，对标准初稿内容进行了讨论，建议突出遥感数据处理方面的内容与篇幅。

各专家从格式、内容、组织、形式等角度对标准的草稿提出了修改意见。

2014年12月12日，中国地震局震害防御司组织专家，对本标准于中国地震局地质研究所召开了意见咨询会。

中国地震局震害防御司黎益仕司长、张黎明处长出席了咨询会。

参会专家有徐锡伟、冉永康、何宏林、申旭辉、韩竹军、杨晓平、单新建研究员。

参会专家对该标准的重要性给予了充分肯定，并针对标准的进展与存在的问题提出了大量宝贵的修改意见。

专家所提出的主要重要问题总结有以下几点：要求对标准进行重新定位，本标准是活动断层填图的有益补充，不能取代活动断层填图，是活动断层调查工作中重要部分，因此应明确遥感工作的目标，能够为活动断层填图给出什么样的成果，提供什么样的基础；应参照其他相关国标与行标文件，应对本标准的大纲、内容、图件与格式等多个方面进行重新梳理与修改；术语与定义部分应列举与本标准相关的术语，突出本标准的特色，尽量避免重新定义术语，已有术语可直接引用其他标准；明确指出标准应对遥感数据的精度提出明确的指标要求；应解释如何基于遥感图像识别描述不同的地貌标志，并给出标志性的解译图像；补充增加遥感数据处理方面的要求与指标，并推荐合适的遥感信息提取方法；对于不同比例尺的遥感调查工作，需要对分辨率提出具体指标要求，阐述不
同分辨率的遥感影像分别可以达到对何种地貌单元的调查；给出对于立体相对提取DEM以及LiDAR数据处理的方法与过程；对于活动构造三维定量参数的测量与分析，需要把握一个度，不应超越遥感技术本身的能力，应适当列举。

并针对标准当前的进度提出了明确要求，按照本次与会专家的意见认真修改标准，并多方征集专家意见，尽快完成标准的编制工作。

2015年1月16日，标准编制组在根据专家意见进行修改之后，组织内部讨论。

逐一针对专家意见再次进行了深入地分析与讨论，对标准需要进行补充完善的环节以及仍然存在的疑问进行了分析并给出了解决方案。

2015年4月16日，于中国地震局地壳应力研究所再次对标准草本征集专家意见。

参会专家有谢富仁研究员、江娃利研究员、张世民研究员、李德文研究员。

专家主要建议如下：建议增加与遥感图像处理有关的术语与定义，减少活动构造相关的术语与定义，尽可能地引用已有标准中的术语与定义，减少自定义术语与定义的数量，对于自定义的术语，需要慎重考虑内容是否合适；本标准应更多的体现遥感相关的工作内容，如增加遥感数据的处理方法、与活动构造相关的遥感信息的提取方式；对于一些特殊的活动构造，应给出一些特殊的信息提取方法，如隐伏断层的识别问题；标准应适当淡化对野外构造要素的识别程度，以区别于活动断层填图的工作内容。

2015年11月2日，邀请中国地质调查局白冶总工程师、中国地震局地球物理研究所冯义钧研究员，对本规范从样式与格式上再次提出了修改建议。

两位专家从标准规范化的语言、措辞及语句角度，逐条进行了详细分析与指正。

专家特别指出了要注重文本结构的组织、逻辑关系的表达，表达意思要建明清晰，不应有歧义，对于规范的指标更要具有可操作性，对于模棱两可、模糊不清的地方需进行提高。

2015年11月5日，中国地震局震害防御司组织专家，对本标准于中国地震局地壳应力研究所召开了意见咨询会。

中国地震局震害防御司黎益仕司长、张黎明处长出席了咨询会，参会专家有冉永康、何宏林、陈虹、申旭辉、田勤俭、杨晓平、郑文俊研究员。

与会专家首先对本规范草稿一年来的修改工作进行了肯定，并再次对其中存在的技术问题提出了修改建议。

特别强调要明确对本规范的定位问题，明确本规范的服务对象、适用范围，指出该规范并非只服务于活动断层填图，还包括活动断层探测工作中遥感的使用以及安评工作中遥感的使用，针对不同的活动断层调查工作，要求应有区别，如活动断层填图、地震安评、活断层探测等工作对遥感的产出目标等也有所区别，应分别产出什么图件等。

2016年4月20日，中国地震局地壳应力研究所组织专家，对本标准于中国地震局地壳应力研究所召开了意见咨询会。

中国地震局震害防御司黎益仕司长出席了会议、参会专家有徐锡伟、
冉勇康、申旭辉、何宏林、韩竹军研究员。

会上提出了包括1:50 000活动断层填图标准在内的活动断层探察系列标准的构想，并将本标准更名为“活动断层探测遥感调查”，并对标准的内容与工作流程、质量检查、成果图件等章节进行了深入的讨论，提出了详细具体的修改意见。

三、标准编制原则和主要技术内容确定的依据
本标准制定严格按GB/T1.1《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写规则》，GB/T1.2《标准化工作导则第2部分:标准中规范性技术要素内容的确定方法》要求进行。

从接到标准的编制任务开始，参加编写的人员就开始收集国内外有关遥感数据处理、活动构造遥感信息提取等方面的资料，并多次征求相关专业领域的专家建议，结合在该方面所开展工作的经验积累情况，并参考相关国家与行业标准，确定了本标准中的各项指标。

标准编制遵循“科学性、实用性、统一性、规范性”的原则，指标与国家现行标准接轨，重点突出在数据处理、解译成果指标上，并注重标准的可操作性。

本标准制定过程中参照的主要标准见表1。

表1 参照标准
四、采用国际标准和国外先进标准的程度，与国际、国外同类标准水平的对比
本标准是我国遥感技术在活动构造研究应用方面科技工作者多年的经验积累，充分吸收国内外活动构造遥感研究的新技术、新思路、新概念，考虑到我国活动构造调查和防震减灾的需求，通过归纳、整理、规范、完善等工作后制定的，与现行的标准（DB/T15-2009）的相关条文相一致，并借鉴DB/T 53-2013相关条文的内容。

本标准突出了活动构造调查中遥感技术的应用内容，细化了遥感技术在活动构造调查中应用的细节和技术要求，并做了技术指标与精度方面的要求。

五、重大分歧意见的处理经过和依据
（一）主要修改意见
通过多次征求专家意见，主要问题集中在以下方面：
（1）对本标准进行重新定位，明确本规范的适用范围及服务对象，明确遥感工作的产出目标，能够分别为活动断层填图、大城市活动断层调查、地震安全性评价中遥感工作应用给出什么样的成果，提供什么样的基础；
（2）应参照其他相关国标与行标文件，应对本标准的大纲、内容、图件与格式等多个方面进行重新梳理与修改；
（3）术语与定义部分应列举与本标准相关的术语，突出本标准的特色，尽量避免重新定义术语，已有术语可直接引用其他标准；
（4）建议增加与遥感图像处理有关的术语与定义，减少活动构造相关的术语与定义，尽可能地引用已有标准中的术语与定义，减少自定义术语与定义的数量，对于自定义的术语，需要慎重考虑内容是否合适；
（5）明确指出标准应对遥感数据的精度提出明确的指标要求，补充增加遥感数据处理方面的要求与指标；
（6）应解释如何基于遥感图像识别描述不同的地貌标志，给出标志性的解译图像；
（7）本标准应更多的体现遥感相关的工作内容，如推荐遥感数据的处理方法、与活动构造相关的遥感信息的提取方式；
（8）补充增加遥感数据处理方面的要求与指标，适当增加数据预处理要求，对于不同级别的数据，预处理类型应用所区别，需要指明；
（9）对于不同比例尺的遥感调查工作，需要对分辨率提出具体指标要求，阐述不同分辨率的遥感影像分别可以达到对何种地貌单元的调查；
（10）给出对于立体相对提取DEM以及LiDAR数据处理的方法与过程；
（11）标准应适当淡化对野外构造要素的识别程度，以区别于活动断层填图的工作内容；
（12）混淆了解译要素与解译标志的概念，解译标志应该从图像的角度给出描述解译要素的文字描述；
（13）对于活动构造三维定量参数的测量与分析，需要把握一个度，不应超越遥感技术本身的能力，应适当列举；
（14）增加质量检查的内容；
（15）建议将标准名称修改为“活动断层探察遥感调查”，作为活动断层探察系列标准之一；
（16）不应提及1:250 000等小比例尺遥感解译图，应跟1:50 000 填图规范中的规定相一致；
（17）将“解译标志”一节去掉，内容与解译要素重复；
（18）内容和流程应进行调整并重点修改；
（19）质量检查应侧重数据质量与成果质量检查，不应涉及管理相关内容。

（二）主要解决方案
针对专家所提出的主要修改意见，本标准在后续的修改工作中，主要从以下几个方面出发进行了重点修改：
（1）对本标准内容的重新定位：明确本规范适用于活动断层探测、活动断层填图和地震安全性评价中遥感技术的应用工作，并分别规定了成果产出内容；
（2）根据本标准的任务及内容的相关性，对术语与定义进行了重新取舍，并广泛征求了专家意见；
（3）参照国标与行表，对本标准结构、逻辑性、标准化用词及语言进行了详细修改；
（4）对活动构造遥感解译的工作流程进行了重新核定、细化与修改；
（5）对遥感数据的分辨率提出了更明确的要求，对不同级别的遥感数据类型提出了处理要求；
（6）对遥感图像处理指标作出了明确，对遥感信息处理方法做了更多的推荐；
（7）列举了多种类型的活动断层与微地貌遥感解译标志，并根据调查比例尺进行了划分；
（8）对“遥感数据、解译对象、范围指标对照表”进行了修改与完善；
（9）将解译标志与影像分辨率、制图比例尺进行了关联，划分了高、中、低三个等级；
（10）对解译要素与解译单元进行了重新归类与划分，避免了语义的混淆与重复；
（11）以影像的像素数量为参照物，定量描述遥感影像中构造地貌的可解译程度；
（12）对野外验证工作提出了具体要求与工作量；
（13）增加了质量检查的内容；
（14）本标准编制说明的整理与编写。

（15）内容和流程按专家意见修改，1）数据收集中将原有的“基础地理资料”与“地质、地球物理资料”合并为辅助资料，并在相关条与段中明确了辅助资料的用途；2）将提及的DEM分为两种，一种是收集的辅助数据中的DEM，一种是基于影像或其他手段获取的高精度DEM，并将数据预处理中原有的“数字高程模型获取”中高精度DEM提取内容按专家意见移至“数据处理”中，并对DEM提取手段进行了扩充，增加了基于InSAR的DEM提取方法；3）将原有的DEM地貌参数测量从“数据处理”一章合并至“活动断层遥感解译”一章，作为遥感解译的主要内容之一；4）将质量检查单独作为一章，并在流程图中体现；
（16）按照专家意见，将1:250 000比例尺的制图相关内容删除，但仍在标准中对收集与解译低分辨率影像做了要求，作为进行高分辨率影像活断层解译之前的必要步骤。

（17）对于专家建议的将“解译标志”一章去掉的意见，由于本章内容与解译要素相比，侧重于描述相关解译要素在遥感影像上的表现，本章内容包含对这些影像特征的分类与总结，难以融合在附录B中，因此仍在正文中保留该章节内容，更名为更为准确和贴切的“影像特征”。

（三）重大分歧的处理
在本规范的编制过程中，专家提出的修改意见存在分歧之处主要有三个方面，分别是：
（1）对于活动构造野外验证的程度，一些专家认为如果开展过多的野外验证工作，这将使得遥感活动构造研究的内容有可能会与活动断层填图工作发生很大重复，甚至超过了活动断层填图的任务要求，这将会影响本标准的定位问题，因此建议野外验证工作在抓住重点的基础上适当开展即可。

同时，有些专家认为野外验证工作也是该标准的重要组成部分，因此需要尽可能详细的开展野外验证。

解决方案及依据：野外验证工作主要集中在对活动构造与地貌要素的验证，根据比例尺任务不同，分别给定不同的验证内容与工作量，野外验证方式与思路参照活动断层填图，但工作内容与调查程度低于活动断层填图。

这样可避免对本规范定位不准确方面的问题。

（2）对于附录B“典型活动断层与构造微地貌遥感影像判别标志”，一些专家认为这些图像对于活动构造遥感解译具有很好
的参考与指导作用，因此可以在此基础上再增加更多类型的活动构造解译标志。

同时，有些专家认为，应对这些图件进行简化，减少篇幅，还有专家建议删除该部分。

解决方案及依据：为了有效的指导活动断层遥感调查工作，建立不同类型活动构造的遥感影像识别标志是非常有必要的。

因此在保留该部分解译标志的基础上，进行图件的优化与美化，增加更多类型活动构造的解译标志，并进行文字描述。

（3）本规范中提到的LiDAR数据资料的使用，一些专家认为LiDAR技术目前发展还不成熟，很多地方还不具备该工作条件，因此对于该部分的规定可操作性比较低。

同时，有些专家认为在编制的标准规范，一方面除了对目前比较成熟的技术方法进行明确规定外，另一方面还需具备一定的前瞻性，应对未来的科学技术的发展作出一定的预期。

解决方案及依据：尽管我国LiDAR技术的发展与应用起步较晚，应用也不成熟，但在国际上，LiDAR技术在活动断层调查中应用已非常广泛。

因此，本规范对于LiDAR资料的使用作了推荐性补充，并非强制性的限制。

（4）本规范中的质量检查，一些专家认为质量检查为工程类项目中的必要内容，项目成果形式指标易于建立，但本标准中成果形式不易量化，可去掉质量检查；另一些专家认为质量检查中应指明检查的形式、谁组织检查、检查的具体内容；还有专家认为，质量检查仅应涉及技术方面的质量检查，应与管理无关。

解决方案及依据：由于管理相关的质量检查，与各个项目具体的主管部门、执行单位有关，不在本标准的规定范围内，因此去掉与管理相关的质量检查内容，按照专家建议分别对数据质量与处理精度、要素解译精确性、参数测量精度等方面进行了质量检查的内容与要求规定。

（5）本规范中涉及的低分辨率遥感影像与小比例尺解译制图的内容，一些专家人为不应提及1:250 000等小比例尺遥感解译图，这与1:50 000 填图规范中的要求不一致；有的专家认为低分辨率遥感影像在线性构造解译中具有优势，是活动断层解译实际工作中由低分辨率到高分辨率的循序渐进的解译过程中不可缺少的重要资料，应该保留；
解决方案及依据：综合各方专家意见，将1:250 000比例尺的制图相关内容删除，由于基于低分辨率的遥感影像在线性构造解译方面的优势以及在遥感现象不显著地区需要采用由宏观到局部的延伸追踪法解译等因素，仍在标准中对收集与解译低分辨率影像做了要求，作为进行高分辨率影像活断层解译之前的必要步骤。

（6）本规范中“解译标志”章节内容，一些专家认为与“解译要素”重复，应去掉；另一些专家认为内容可保留，但不必单独列章节，可融合到相应附录中。

解决方案及依据：“解译标志”章节内容与“解译要素”相比，侧重于描述相关解译要素在遥感影像上的表现，由于包含对。