遥感在地质灾害监测中的应用综述
无人机遥感技术在地质调查中的运用
无人机遥感技术在地质调查中的运用随着科技的不断发展和进步,无人机遥感技术在各个领域得到了广泛应用,其中地质调查是其中之一。
无人机遥感技术通过无人机搭载的传感器,能够实现对地质环境进行高精度、高分辨率的观察和测量,为地质调查提供了全新的方式和技术手段。
一、无人机遥感技术的基本原理和优势无人机遥感技术是通过将传感器安装在无人机上,利用无人机的飞行能力,对地表进行遥感观测的一种方法。
其基本原理是利用无人机在空中飞行时,通过载荷设备搭载的传感器获取地表的信息,并将其转化为数字数据。
这些数据可以包括地形高程、地表覆盖、地下水性质等相关信息。
相比传统的地质调查方法,无人机遥感技术具有以下优势:1. 高分辨率:无人机遥感技术搭载的传感器能够以高分辨率获取地表的信息,对于地表细节的捕捉能力更加出色,能够满足地质调查中对于细微变化的观测需求。
2. 高效性:无人机的机动性和快速响应能力使得地质调查工作可以更加迅速地完成。
相对于传统的人工调查或者使用有人驾驶飞机进行遥感观测,无人机可以在更短的时间内获得更多的数据。
3. 安全性:无人机遥感技术可以减少地质调查人员在复杂、危险环境中的工作风险。
遥感技术的使用可以使得地质调查人员能够从较远的距离进行观测和测量,减少了人员接触危险区域的风险。
二、无人机遥感技术在地质调查中的应用1. 地质构造和地貌分析:无人机遥感技术可以通过获取地表数据,实现对于地质构造和地貌形态的分析。
采用高分辨率的遥感数据,结合数字地形模型(DTM)和数字表面模型(DSM),可以对地表的坡度、坡向以及地形变化等进行详细分析,帮助地质调查人员更好地理解地质构造和地貌演化。
2. 矿产资源勘探:无人机遥感技术在矿产资源勘探中有着广泛的应用。
通过搭载多光谱和高光谱传感器,无人机可以获取矿物的光谱特征和矿床地质背景,进而判断地下含矿物质的存在与分布情况。
同时,无人机可以快速勘测大面积区域,对于矿产资源的发现和储量评估具备较强的能力。
地质勘探中遥感技术的应用
地质勘探中遥感技术的应用地质勘探是指对于地壳结构、矿产资源、地下水等研究工作。
在地质勘探工作中,常常需要对大面积地区进行快速的、准确的信息采集,这就需要运用到现代科技手段。
其中,遥感技术作为一种高效、广泛应用的技术手段,被广泛应用于地质勘探中。
遥感技术是一种基于光学、红外、微波等传感器的,通过飞行探测器或地面测量仪器采集目标的电磁波图像信息的技术。
这种技术可以获取大面积的图像数据,即使在不可访问的地区也能够进行观测,同时也能够获取高精度的信息。
遥感技术在地质勘探中的应用非常广泛。
主要名称以下几个方面。
1. 矿产资源勘探:遥感技术可以快速采集大范围的矿区图像,利用图像解析度和图像信息,可以寻找未知的矿床,或者判断已知矿床的深度和规模。
随着技术的不断发展,可以从地球表面直接探测到地下的矿床,大大加速了石油、天然气等传统能源的开发速度。
2. 地质灾害监测:遥感技术也可以应用于地质灾害监测中。
自动化、低成本、实时更新的遥感信息可以被用于洪水、滑坡、火山爆发等自然灾害监测,对于防止人民生命财产的重要性不言而喻。
3. 地质信息数据库构建:遥感技术还可以用于地质信息数据库的构建。
基于地球遥感技术的自动化、高效的特点,使得综合地质信息自动处理和强大的数据库构建成为可能,同时也为地震、火山爆发等自然灾害提供了更全面的预警和预测。
4. 地质学勘探:遥感技术还可以在地壳运动、构造分析等地质学研究中发挥重要作用。
利用遥感技术,可以观测到地表的裂缝和褶皱等构造特征,进而探测地下层的情况;同时,也可以观测到矿震等地震现象,为地球物理学研究提供了重要的数据基础。
遥感技术在地质勘探中的应用不仅加速了地质勘探和资源探测,也为灾害预警和科学探索提供了有力的支持,同时,也进一步推动了遥感技术的发展。
然而,虽然遥感技术在地质勘探中的应用十分广泛,但是其所包含的复杂算法和数据处理需要进行专业开发,同时也需更多地根据应用场景进行调整和完善。
遥感技术在地震灾害监测中的应用
遥感技术在地震灾害监测中的应用地震,作为一种极具破坏力的自然灾害,给人类社会带来了巨大的损失和伤痛。
为了能够更有效地预防和应对地震灾害,减少其造成的人员伤亡和财产损失,科学技术的应用显得尤为重要。
其中,遥感技术凭借其独特的优势,在地震灾害监测中发挥着不可替代的作用。
遥感技术,简单来说,就是从远距离感知目标反射或自身辐射的电磁波、可见光、红外线等,从而对目标进行探测和识别的技术。
它如同我们的“千里眼”,能够在不直接接触目标的情况下,获取大量的信息。
在地震灾害监测中,遥感技术主要通过卫星遥感和航空遥感两种方式来实现。
卫星遥感具有覆盖范围广、重访周期短、获取数据快等优点。
在地震发生前,卫星可以对地壳的形变进行长期监测。
通过对一段时间内的卫星影像进行分析对比,科学家们能够发现地壳运动的细微变化,从而为地震的预测提供重要的参考依据。
例如,当地壳板块相互挤压时,可能会导致地表出现微小的隆起或沉降。
这些变化虽然在地面上难以察觉,但在卫星遥感影像中却能够清晰地显现出来。
地震发生时,卫星遥感能够迅速获取受灾地区的宏观信息。
它可以拍摄到地震造成的地表破裂、山体滑坡、建筑物倒塌等情况,为救援工作提供第一手的资料。
救援人员可以根据这些影像,快速确定受灾最严重的区域,合理规划救援路线,提高救援效率。
此外,卫星遥感还能够监测地震引发的次生灾害,如堰塞湖的形成、泥石流的发生等。
通过对这些次生灾害的动态监测,及时采取相应的防范措施,能够有效避免次生灾害造成的进一步损失。
航空遥感则在地震灾害监测中具有更高的分辨率和灵活性。
在地震发生后,救援人员可以迅速出动搭载遥感设备的飞机,对受灾区域进行低空拍摄。
相比卫星遥感,航空遥感能够获取更加详细和精确的地面信息。
它可以清晰地拍摄到建筑物的损坏程度、道路的阻塞情况,甚至是废墟中的生命迹象。
这对于精准救援和灾害评估具有重要的意义。
遥感技术在地震灾害监测中的应用不仅仅局限于获取影像信息,还包括对这些信息的处理和分析。
遥感技术在地质灾害中的应用
遥感技术在地质灾害中的应用【摘要】遥感技术在地质灾害中起到了重要的作用,通过监测、预警、评估、救援和防治等方面的应用,可以及时有效地应对各类地质灾害。
遥感技术可以提供高分辨率的影像数据,帮助识别地质灾害隐患点和变化趋势,提高监测效率和准确性。
遥感技术还可以通过数据分析和模型预测,实现地质灾害的预警和预测,提前采取有效的措施降低灾害风险。
在灾害发生后,遥感技术可以提供快速准确的灾情评估和影响分析,指导救援工作和资源调配。
遥感技术还可以为地质灾害的防治提供科学依据和技术支持,有助于制定相关政策和规划,减少灾害发生的可能性。
遥感技术在地质灾害中的应用具有重要意义,有着广阔的发展前景。
【关键词】地质灾害、遥感技术、监测、预警、评估、救援、防治、重要性、发展前景1. 引言1.1 地质灾害简介地质灾害是由地质作用和自然因素造成的对人类生活和财产安全构成威胁的突发事件。
常见的地质灾害包括地震、泥石流、山体滑坡、地面塌陷等。
这些灾害往往具有突发性、破坏性和难以预测性,给社会带来了巨大的损失。
地质灾害的发生一般是在地质构造、地形地貌、气候等多种因素的影响下,形成了一定规模和危险性的灾害。
地质灾害对于人类的生产生活具有严重的影响,因此对地质灾害的监测、预警、评估、救援和防治显得至关重要。
在这个过程中,遥感技术的应用起着关键性作用,通过遥感技术可以实时监测地质灾害的动态信息,提前预警可能发生的灾害,评估灾害风险和损失,指导灾害救援和防治工作。
遥感技术在地质灾害中的应用已经成为应对地质灾害的重要手段之一。
1.2 遥感技术概述遥感技术是指利用卫星、飞机、无人机等遥感平台获取地球表面特征信息的技术。
通过遥感技术可以获取大范围、高分辨率、多频谱、多时相的影像数据,实现对地质灾害的监测、预警、评估、救援和防治工作。
遥感技术不受地理条件限制,可以获取到人类难以到达或无法观测到的地区的信息,为地质灾害研究和防范提供了新的手段和途径。
遥感技术在地质灾害监测中的应用
遥感技术在地质灾害监测中的应用地质灾害是指由于自然因素或人类活动引起的地球表层或地下产生的灾害性事件,如地震、滑坡、泥石流等。
在过去,人们在面对这些灾害时往往无法及时获取准确的信息,导致损失巨大。
然而,随着遥感技术的发展和应用,越来越多的地质灾害可以得到有效监测和预警,从而降低了灾害带来的损失。
一、遥感技术概述遥感技术是指利用航空器、卫星、无人机等远距离获取地球表面信息的技术。
它可以通过接收和记录地球表面反射、辐射、散射和发射的电磁波,来获得地球表面的各种信息,包括地貌、地质、水文和植被等。
这些信息可以通过图像和数值数据的形式呈现,为地质灾害监测和预警提供了强大的支持。
二、遥感技术在地震监测中的应用地震是地质灾害中最为破坏性的一种,而遥感技术在地震监测中发挥着重要的作用。
利用遥感技术,科学家可以实时监测地震震源的活动情况,判断地震的震级和震中位置。
同时,遥感技术还可以通过观测地表的形变和地面建筑物的变化,提供地震发生后的影响评估和灾情监测。
这对于救援和灾后重建都具有重要意义。
三、遥感技术在滑坡监测中的应用滑坡是地质灾害中常见的一种,它给人们的生命和财产安全带来了巨大威胁。
而利用遥感技术,可以提前监测出滑坡发生的预警信号,从而采取相应的应对措施。
遥感技术可以通过获取地表的形态和土地利用情况,识别出潜在的滑坡危险区域,并定量评估滑坡的规模和潜在危害。
这为滑坡灾害的预防和监测提供了重要的依据。
四、遥感技术在泥石流监测中的应用泥石流是另一种地质灾害,由于其突发性和破坏性,给周边地区带来了严重的危害。
通过利用遥感技术,可以监测出潜在的泥石流危险区域,并实时观测泥石流的运动轨迹和范围。
遥感技术还可以通过监测土壤含水量和裸露程度,判断泥石流发生的可能性和危害程度。
这为泥石流的预防和应对提供了重要的参考依据。
五、遥感技术的挑战与展望尽管遥感技术在地质灾害监测中的应用已经取得了显著的成果,然而仍面临一些挑战。
首先,由于地质灾害的复杂性和多样性,遥感技术需要不断发展和改进,以适应各种复杂的地质条件和环境变化。
雷达遥感技术在地质灾害监测中的应用
雷达遥感技术在地质灾害监测中的应用地质灾害是自然灾害中最为常见且威胁最大的一类灾害,给人们的生命和财产安全带来巨大威胁。
为了准确、及时地监测地质灾害,保护民众生命财产安全,科学家们利用雷达遥感技术在地质灾害监测中取得了重要进展。
雷达遥感技术是一种利用反射波或回波来获取对象信息的技术。
在地质灾害监测中,雷达遥感技术起到了非常重要的作用。
首先,通过雷达遥感技术,可以对地质灾害的形成机制进行研究。
例如,地震活动通常会导致地质灾害的发生,通过观测雷达回波的形态和强度变化,科学家们可以研究地震波在地质体中的传播规律,从而深入了解地震活动与地质灾害之间的关系。
其次,雷达遥感技术可以实现对地质灾害的及时监测。
利用雷达遥感技术,可以获取大范围、高分辨率的地面图像,进而对地质灾害进行监测。
例如,在滑坡的监测中,通过比对不同时间的雷达回波图像,可以准确地获取滑坡的位置、形态和活动速度等信息,为科学家们提供灾害预警和防范的依据。
此外,雷达遥感技术还可以对地质灾害灾区进行详细的调查和评估。
在地震灾区,科学家们可以利用雷达遥感技术获取地面形变信息,从而对地震灾害造成的地质变形进行定量分析。
同时,通过观测雷达回波的散射特性,可以获取灾区的地质构造、土壤湿度等信息,为地质灾害的防治策略提供科学依据。
雷达遥感技术在地质灾害监测中的应用不仅仅局限于地表,还可以通过穿透地下来识别地下灾害隐患。
地下水位的变动、岩土结构的紊乱等因素都可能引发地下灾害,通过利用雷达遥感技术发射的微波信号穿透地下,可以获取地下的反射波,从而探测地下构造的变化和灾害隐患。
这为地下灾害的预防和减灾提供了新的手段和思路。
然而,雷达遥感技术在地质灾害监测中仍然面临一些挑战。
例如,卫星上载的雷达遥感设备在分辨率和接收灵敏度等方面仍然存在限制,不能满足对较小规模地质灾害的详细监测需求。
此外,雷达遥感技术还需要考虑遥感数据的获取和处理问题,以及与其他监测手段的协同应用等。
遥感技术在地质灾害调查中的应用
遥感技术在地质灾害调查中的应用贾建江,贺根义,李续续(新疆地矿局第二水文工程地质大队,新疆 昌吉 831100)摘 要:随着遥感技术理论、方法、应用的日新月异以及遥感图像空间分辨率、波谱分辨率、辐射分辨率与时间分辨率的不断提高,遥感技术在地质灾害预警与监测、实时调查、评估与灾后重建等方面正发挥越来越大和不可替代的作用。
本文对地质灾害遥感解译的数据源选择、解译方法及原则进行了探讨,望可以为有关人员提供一定的参考和帮助。
关键词:遥感技术;OLI卫星影像数据;DEM数据;地质灾害中图分类号:P627 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2021)03-0180-2Application of Remote Sensing Technology in Geological Disaster InvestigationJIA Jian-jiang, HE Gen-yi, LI Xu-xu(The Second Hydrological Engineering Geology Brigade, Xinjiang Geology and Mineral Bureau, Changji 831100, China)Abstract: With the rapid development of remote sensing technology theories, methods and applications, as well as the continuous improvement of remote sensing image spatial resolution, spectral resolution, radiation resolution and time resolution, remote sensing technology is used in the early warning and monitoring of geological disasters, real-time investigation, and evaluation. Reconstruction and post-disaster reconstruction are playing an increasingly large andirreplaceable role. This article discusses the selection of data sources, interpretation methods and principles of remote sensing interpretation of geological disasters, and hopes to provide some reference and help for related personnel.Keywords: remote sensing technology; oli satellite image data; DEM data; geological disasters地质灾害的产生往往给人类和社会造成巨大的危害,也会对国家造成严重的经济损失,同时对人类的生命财产安全同样构成严重威胁[1]。
遥感技术在地震灾害监测中的应用
遥感技术在地震灾害监测中的应用地震,作为一种破坏力巨大的自然灾害,常常给人类社会带来严重的损失。
为了更有效地应对地震灾害,减少其造成的人员伤亡和财产损失,科学家们不断探索和应用各种先进的技术手段,其中遥感技术在地震灾害监测中发挥着越来越重要的作用。
遥感技术,简单来说,就是通过非接触的方式获取物体或者区域的信息。
它就像是给地球拍“大片”,只不过这些“大片”包含着丰富而又复杂的数据,等待着我们去解读和分析。
在地震灾害监测中,遥感技术主要通过卫星遥感、航空遥感等方式来获取灾区的各种信息。
首先,遥感技术能够快速获取地震灾区的大范围图像。
当地震发生后,地面交通和通信往往会受到严重破坏,传统的实地调查手段难以迅速展开。
而遥感卫星可以在短时间内覆盖大面积的灾区,提供高分辨率的图像,让我们对地震造成的破坏情况有一个整体的了解。
比如,通过遥感图像可以清晰地看到房屋倒塌的范围、道路损坏的程度、山体滑坡的规模等,为救援工作的部署提供重要的依据。
其次,遥感技术有助于评估地震引发的地质灾害。
地震不仅会直接破坏建筑物和基础设施,还可能引发山体滑坡、泥石流、地面沉降等次生地质灾害。
通过对遥感影像的分析,可以识别出潜在的地质灾害隐患区域,提前采取防范措施,避免后续灾害的进一步扩大。
例如,利用合成孔径雷达干涉测量(InSAR)技术,可以精确地测量地表的微小形变,从而监测到地震引起的地面沉降和山体位移,为地质灾害的预警提供关键信息。
再者,遥感技术能够监测地震后的环境变化。
地震可能会导致河流改道、湖泊干涸、水源污染等环境问题。
借助遥感技术中的多光谱和高光谱成像,可以对灾区的水体、植被等环境要素进行监测和分析,评估地震对生态环境的影响。
这对于制定灾后的环境保护和生态恢复措施具有重要的指导意义。
此外,遥感技术在地震灾情评估中也发挥着重要作用。
通过对不同时期遥感图像的对比分析,可以定量地评估地震造成的经济损失和人员伤亡情况。
同时,结合地理信息系统(GIS)技术,可以将遥感数据与其他相关数据(如人口分布、建筑物类型等)进行整合和分析,为制定合理的救灾和重建方案提供科学依据。
遥感解疑在地质灾害调查中的应用
遥感解疑在地质灾害调查中的应用一、遥感解疑技术的基本原理遥感解疑,顾名思义就是通过遥感技术获取地表或地下的信息,对所收集到的数据进行解释和推断,以达到识别、分析和解释地质灾害的目的。
遥感解疑技术主要依靠遥感卫星、飞机、无人机等平台获取高分辨率、多波段、大范围的影像数据,然后利用遥感影像处理软件对数据进行处理和分析,最终得到有关地质灾害的信息。
遥感解疑技术主要包括光学遥感、雷达遥感、红外遥感等多种手段,在地质灾害调查中,主要应用光学遥感和雷达遥感。
光学遥感技术利用可见光和近红外波段的信息获取地表的特征,适用于地表变化较大的地质灾害调查;而雷达遥感技术则可以穿透云层和植被,适用于雨林等植被茂密的地区,如滑坡、泥石流等地质灾害的监测与调查。
1.地质灾害的快速识别遥感影像可以快速获取大范围的地表信息,并且具有多时相的特点,因此对于地质灾害的快速识别具有优势。
在地震发生后,利用遥感影像可以快速定位震中区域,分析地表的破裂情况、土地滑坡、地裂缝等灾害情况,为抢险救灾、灾后恢复重建提供数据支持。
2.地质灾害的监测与预测遥感解疑技术通过监测地表变化、植被覆盖、土地利用等信息,可以对地质灾害进行动态监测和预测。
利用遥感技术可以对滑坡、泥石流等地质灾害的发育过程进行监测,并根据历史数据和植被指数等信息,对可能发生的地质灾害进行预测和预警。
3.地质灾害的灾害评估与风险分析遥感数据可以提供地表的高分辨率信息,包括地形、地貌、土地利用等,可以用于地质灾害的灾害评估和风险分析。
通过遥感数据的分析,可以确定地质灾害易发区、危险区域,为灾害防治规划和风险管理提供科学依据。
遥感解疑技术可以在不同的时间尺度下获取地表的信息,可以根据需要对地质灾害进行多时相的调查与监督,了解地质灾害的演化规律、趋势变化,从而更好地预防和应对地质灾害。
1.汶川地震灾后地质灾害调查2008年汶川地震后,利用遥感解疑技术对地震灾区进行了快速调查,通过卫星遥感影像、空中航拍影像和无人机影像等数据,对地震灾区的滑坡、泥石流、地裂缝等地质灾害进行了全面识别和评估,为救灾救援和灾后恢复提供了信息支持。
卫星遥感技术在地质灾害监测中的应用
卫星遥感技术在地质灾害监测中的应用随着科技的不断进步,卫星遥感技术在各个领域的应用也日益广泛。
在地质灾害监测方面,卫星遥感技术的应用正逐渐展现出其巨大的潜力。
本文将重点探讨卫星遥感技术在地质灾害监测中的应用,并分析其优势和挑战。
一、卫星遥感技术的介绍卫星遥感技术是通过搭载在卫星上的遥感仪器,获取地球表面信息的一种技术手段。
利用卫星搭载的传感器,可以获取地球表面的可见光、红外线、微波等多种信息,并将这些信息转化为数字信号进行处理。
卫星遥感技术的优势在于它可以获取大范围、高分辨率、实时的地面信息,同时具有快速、准确、经济的特点。
二、卫星遥感技术在地质灾害监测中的应用1. 地质灾害预警利用卫星遥感技术,可以实时监测地表的形变和地壳运动情况,从而及时发现地震、滑坡等地质灾害的潜在风险。
通过遥感图像的分析和比对,可以发现地表形变的异常情况,进而预测和预警可能的地质灾害。
2. 灾害评估和损失评估在地质灾害发生后,利用卫星遥感技术可以获取受灾区域的高分辨率图像,通过对比事前与事后的卫星遥感图像,可以直观地了解灾害的规模和范围,并进一步评估灾情的严重程度。
此外,卫星遥感技术还可以通过对受灾区域进行高精度的数值计算,快速、准确地评估灾害带来的损失和影响。
3. 灾后重建规划卫星遥感技术在地质灾害监测中的应用还包括灾后重建规划。
通过卫星遥感图像的分析,可以获知受灾区域的地貌、植被、水系等信息,从而帮助确定合理的重建方案。
此外,卫星遥感技术还可以监测灾后土地的稳定性,保证灾后重建的可持续性。
三、卫星遥感技术应用的优势1. 范围广且实时性强:卫星遥感技术可以同时获取大范围的地质灾害信息,并以实时的方式提供给相关部门,为其决策提供及时依据。
2. 高分辨率且全面性强:卫星遥感技术可以获取高分辨率的地表图像,能够提供详细的地质灾害信息,帮助相关部门全面了解灾情。
3. 高效准确且经济节省:卫星遥感技术具有高效准确的特点,可以在较短的时间内获取大量信息,并避免了人力物力上的浪费。
遥感技术在地质灾害中的应用
遥感技术在地质灾害中的应用遥感技术在地质灾害中的应用引言地质灾害是自然界不可避免的一种现象,对人类和社会发展造成了巨大的破坏和损失。
因此,准确地识别、监测和预测地质灾害的发生和演变,对于灾害防治工作具有重要的意义。
遥感技术作为一种远距离观测、超高精度的技术手段,具备了识别、监测和预测地质灾害的潜力。
本文将探讨遥感技术在地质灾害中的应用。
一、遥感技术在地质灾害识别中的应用1.岩体裂缝识别岩体裂缝是一种常见的地质灾害形态,对于岩石的稳定性和固结性有很大的影响。
遥感技术的高分辨率传感器可以捕捉到地表的微小细节,如岩体表面的垂直位移和断裂面。
通过分析这些信息,可以准确的识别岩体裂缝的位置和演化趋势,为地质灾害的预防和治理提供了重要的参考。
2.滑坡识别滑坡是一种常见的地质灾害现象,通过遥感技术可以实时监测和识别滑坡的发生和演变。
遥感数据中的高分辨率影像可以提供滑坡形态、区域和幅度的详细信息,通过比较不同时间段的影像可以观察滑坡的位移和速度。
此外,遥感数据还可以通过遥感雷达或合成孔径雷达测量滑坡区域的地表形变和变形量,进一步深入地研究滑坡的机理和演化规律。
3.地下水位监测地下水位的变化对于地质灾害的发生和演变具有重要的影响。
通过遥感技术获取的多时相影像可以监测地下水位的变化,并且通过研究地质灾害和地下水位之间的关系,可以预测地质灾害的发生和演变。
此外,遥感技术还可以通过测量影像中的地表反射率和波长,来评估地下水位的深度和水质等水文指标,为地质灾害的预防和管理提供数据支持。
二、遥感技术在地质灾害监测中的应用1.岩体位移监测地质灾害中的岩体位移是灾害发生前的预兆之一。
通过遥感技术获取的高质量、高时空分辨率的遥感数据,可以实时监测和测量岩体的位移。
遥感技术的短时序监测能力可以提供岩体位移的详细信息,如位移速度、位移量和位移方向等,为地质灾害的监测和预测提供了重要的数据基础。
2.地表沉降监测地表沉降是一种常见的地质灾害形态,对于建筑物和基础设施等的稳定性和安全性具有重要的影响。
遥感测绘技术在地质勘探中的应用
遥感测绘技术在地质勘探中的应用近年来,随着科技的不断进步,遥感测绘技术在各个领域的应用越来越广泛。
其中,在地质勘探领域中,遥感测绘技术发挥着重要的作用。
本文将从地质勘探的基本概念入手,逐步介绍遥感测绘技术的应用以及其在地质勘探中的意义。
地质勘探是指通过各种手段对地球内部构造和物质组成进行探测的一门科学。
常用的勘探方法包括地震勘探、地磁勘探、电磁法勘探等。
这些传统的勘探方法具有局限性,比如成本高、工作量大、时间耗费等。
而遥感测绘技术作为一种非接触式的勘探手段,能够在不进入地下的情况下获取地质信息,具有成本低、效率高、覆盖范围广等优势。
遥感测绘技术主要利用卫星、飞机等平台搭载的传感器对地球表面的特征进行观测和记录。
这些传感器包括光学传感器、红外传感器、雷达传感器等,通过接收地面反射或辐射的电磁波信号,并将其转化为可见图像或数据。
通过对这些图像和数据的分析,地质学家能够揭示地下构造、矿产资源分布以及灾害风险等重要信息。
遥感测绘技术在地质勘探中的应用非常广泛。
首先,它可以帮助地质学家发现新的矿产资源。
通过对地表影像的解译,能够发现潜在的矿床和矿藏。
例如,通过遥感技术可以观测到地表的石层或岩脉的出露情况,进而判断潜在的矿产资源分布区域。
此外,通过分析地表植被或土壤的反射特征,也可以推测地下可能存在的矿藏类型。
其次,遥感测绘技术还可以对地下构造进行研究。
地质构造是指地球上形成的各种构造体系,如断裂、褶皱、隆起等。
通过遥感技术,可以获取地表上地形起伏、河流分布、湖泊形态等地形信息,进而推测地下的构造情况。
例如,通过卫星图像的高程数据,地质学家可以绘制出数字地形图,从而了解地下地质构造的状况,为后续的地质勘探工作提供重要参考。
此外,遥感测绘技术还可以用于地质灾害风险评估和预警。
地质灾害指各种地质现象造成的灾害,如地震、滑坡、泥石流等。
通过遥感技术,可以监测地表的形变、沉降等情况,并结合其他数据和模型进行分析,评估地质灾害的潜在风险。
遥感技术在地质勘探中的应用
遥感技术在地质勘探中的应用地质勘探是指通过对地球内部结构、岩石组成、矿产资源等进行调查和研究,以寻找矿产资源、判断地质灾害危险性等。
遥感技术是一种通过获取地表和大气的电磁波能量,并对其进行解译和分析来获得地球物体信息的技术。
遥感技术在地质勘探中具有重要的应用价值,可以提高勘探效率和准确度。
本文将重点探讨遥感技术在地质勘探中的应用。
一、矿产资源调查矿产资源调查是地质勘探的重要内容之一,通过调查和研究地球内部的矿产资源分布情况,可以为资源开发提供科学依据。
而传统的地质勘探需要大量的人力物力,而且效率低下。
而利用遥感技术可以通过遥感卫星、无人机等手段进行大范围、高分辨率的图像采集,可以快速获取大量的地物信息。
同时,通过对遥感图像进行处理和解译,可以识别出地表的矿物反射特征,进而判断矿产资源的可能分布区域。
这样可以提高矿产资源调查的效率和准确度,为后续的矿产资源开发提供重要依据。
二、地质构造研究地质构造研究是地质勘探的另一个重要内容,通过对地球内部构造特征的研究,可以揭示地壳运动规律、预测地震和地质灾害等。
利用遥感技术可以获取地表的高分辨率图像,通过对图像进行解译和分析,可以获取更详细的地表信息。
例如,可以通过遥感图像中的地表起伏度、断裂带、抬升带等特征,进行地质构造的判断和研究。
这样可以大大提高地质构造研究的效率和准确度,为地震预测和地质灾害防范提供科学支持。
三、岩石成分分析岩石成分分析是地质勘探中的重要环节,通过对岩石成分的分析,可以了解岩石的组成、形成过程等信息,为资源勘探和开发提供依据。
而传统的岩石成分分析需要进行野外采样和实验室分析,耗时耗力。
而利用遥感技术可以通过获取地表的光谱信息来判断不同岩石的成分。
不同的岩石在电磁波谱上有不同的反射特征,通过对遥感图像中的光谱曲线进行分析和解译,可以识别出不同岩石的成分特征。
这样可以提高岩石成分分析的效率和准确度,为资源勘探和开发提供重要数据支持。
四、地下水资源调查地下水资源调查是地质勘探的另一个重要内容之一,对地下水资源进行科学合理的调查和评估,可以为水资源的开发和利用提供科学依据。
遥感技术在地质灾害监测中的应用
遥感技术在地质灾害监测中的应用地质灾害是自然界中的一种常见现象,如山体滑坡、崩塌、泥石流等。
这些地质灾害常常给人们的生命财产安全带来巨大的威胁。
因此,灾害监测与预警一直是地质学界和相关研究人员关注的重点。
随着遥感技术的发展和应用,其在地质灾害监测中的作用日益凸显。
首先,遥感技术能够快速获得大量地表信息。
传统的地质灾害监测方法往往需要人工实地勘察,耗费时间和人力。
而遥感技术则可以通过航空或卫星遥感影像获取地表的大量信息,减轻了人力和时间的负担。
这些遥感影像可以通过地表变形、植被覆盖、地形起伏等指标判断地质灾害的潜在风险,为地质灾害的防治提供重要的参考依据。
其次,遥感技术具有高空间和时间分辨率。
地质灾害监测往往需要对地表进行连续、长期的观测。
而遥感技术可以提供高分辨率的影像,能够捕捉到地表的微小变化。
通过对不同时间段的遥感影像进行对比分析,可以及时发现地质灾害的异常变化,为防灾救灾工作提供重要参考。
第三,遥感技术在地质灾害监测中还能够提供多源数据。
遥感技术可以融合多种传感器获取的数据,如光学、雷达、红外等,从而提供多角度、多波段的地表信息。
这些数据可以协同应用,相互补充,更全面地揭示地质灾害的特征。
例如,光学遥感可以提供地表植被覆盖情况,雷达遥感可以探测地表的形变,红外遥感可以识别地表的热点区域。
综合利用这些数据,能够更准确地识别地质灾害风险区域,提高灾害监测与预警的精度和及时性。
此外,遥感技术还能够结合地理信息系统(GIS)实现空间分析和模型建立。
地理信息系统能够对遥感影像进行处理、管理和分析,通过空间叠加和模型建立等操作,进一步提取地质灾害监测的有用信息。
通过建立地质灾害的预测模型,可以对潜在的灾害风险区进行划分和评估。
这样,当未来监测的遥感影像与模型预测结果出现差异时,可以及时发现问题并进行预警和干预。
总之,遥感技术在地质灾害监测中的应用已经显示出巨大的潜力和价值。
其能够快速获得地表信息、高空间和时间分辨率、提供多源数据以及与地理信息系统相结合,这些特点使得遥感技术成为地质灾害监测的重要工具。
地质勘探中的遥感技术应用
地质勘探中的遥感技术应用地质勘探是指通过对地壳构造、地层、矿床、矿化带等地质要素进行综合分析和系统研究,以揭示地壳内部物质组成、构造变形和矿产资源分布规律的一门学科。
而遥感技术则是指利用人造卫星、航空器、无人机或其他遥感平台获取地球表面信息的技术手段。
将遥感技术应用于地质勘探中,可以大大提高勘探效率和准确度,为矿产资源的寻找和评价提供重要支持。
一、遥感技术在矿产资源调查中的应用在矿产资源调查中,遥感技术的应用主要表现在以下几个方面:1. 矿产地质调查:通过对地表的高分辨率遥感影像进行解译,可以快速、准确地识别出矿山、露天采矿场、矿石储量等地质要素,从而为矿产地质调查提供重要参考。
2. 矿产资源评价:利用遥感技术可以获取整个矿产资源区域的地表信息,包括地貌、植被、水文等多个方面的数据。
通过对这些数据的分析和综合,可以评估矿产资源的潜力和价值,为资源勘探和开发提供科学依据。
3. 矿产环境监测:矿产勘探和开发活动对环境造成一定的影响,特别是露天矿和矿山排放物的治理问题。
遥感技术可以提供矿产资源开发区域的动态监测,及时发现和识别环境敏感区域,为环境保护和治理提供科学依据。
二、遥感技术在地质灾害监测中的应用地质灾害包括滑坡、塌陷、地面沉降等多种形式,它们对人类生命和财产安全造成严重威胁。
遥感技术在地质灾害监测中的应用主要表现在以下几个方面:1. 断层监测:通过对遥感影像的解译和变形分析,可以及时发现和监测断层的活动情况,为地震和地质灾害的预测和防治提供重要依据。
2. 地质灾害评估:利用遥感技术,可以快速获取地质灾害发生区域的影像数据和地表信息,包括植被状况、水文特征等。
通过对这些信息的分析和综合,可以评估地质灾害的规模、影响范围和危害程度,为防治措施的制定和实施提供科学依据。
3. 灾后恢复与重建:遥感技术不仅能够对地质灾害本身进行监测和评估,还可以用于灾后的恢复与重建工作。
通过对遥感影像的解译和对比分析,可以及时掌握受灾区域的变化状况,为灾后的重建和发展提供科学指导。
高分辨率卫星遥感技术在地质灾害监测中的应用
高分辨率卫星遥感技术在地质灾害监测中的应用在地质灾害监测中,高分辨率卫星遥感技术的应用得到了广泛的认可和应用。
高分辨率卫星遥感技术能够提供准确、全面的地表信息,为地质灾害的预防和治理提供了重要的数据支持和科学依据。
本文将从高分辨率卫星遥感技术的基本原理、地质灾害监测的需求以及实际应用案例等方面来探讨高分辨率卫星遥感技术在地质灾害监测中的应用。
一、高分辨率卫星遥感技术的基本原理高分辨率卫星遥感技术是基于卫星搭载的遥感传感器对地球表面进行观测和监测的技术手段。
该技术通过接收地球表面反射、辐射或散射的电磁波信号,并利用传感器对这些信号进行接收、分析和处理,最终生成具有高分辨率的遥感影像。
高分辨率卫星遥感技术具有覆盖面广、获取时间快、空间分辨率高等特点,为地质灾害的监测和研究提供了有力的工具和手段。
二、地质灾害监测的需求地质灾害是指由于地质因素引起的、给人类生命财产安全和社会经济发展带来威胁的自然现象。
地质灾害的发生对人类社会产生了巨大的破坏性和危害性。
因此,地质灾害的及时监测和预警对于减少损失、保护人民生命财产具有重要意义。
高分辨率卫星遥感技术能够提供大范围地域的地质信息,为地质灾害的监测和预防提供了全面而及时的数据支持。
通过高分辨率卫星遥感技术的应用,可以及时发现和监测地质灾害隐患并进行预警,从而减少人员伤亡和财产损失。
三、高分辨率卫星遥感技术在地质灾害监测中的应用案例1. 地震灾害监测地震是最为常见的地质灾害之一,对于地震灾害的快速监测和应急响应至关重要。
高分辨率卫星遥感技术可以通过监测地表形变、建筑物变化等指标,提供地震灾害的检测和预警信息。
例如,利用高分辨率卫星的影像可以准确监测地震造成的地表断裂、房屋倒塌等现象,为地震灾害的紧急救援和灾后重建提供科学依据。
2. 滑坡和斜坡稳定性分析滑坡和斜坡稳定性是地质灾害中最为常见的一种类型。
高分辨率卫星遥感技术可以通过获取高分辨率的地表图像,识别出地表裂缝、滑坡体等异常地貌特征,评估该地区的滑坡和斜坡稳定性。
遥感解疑在地质灾害调查中的应用
遥感解疑在地质灾害调查中的应用引言地质灾害是指地球构造运动或自然因素造成的山体滑坡、泥石流、地震、火山喷发等灾害。
地质灾害给人类的生产和生活带来了巨大的危害,因此对地质灾害的及时准确的调查和监测至关重要。
随着遥感技术的不断发展,遥感解疑在地质灾害调查中的应用也越来越广泛,为地质灾害的预防和减灾提供了强有力的支持。
本文将就遥感在地质灾害调查中的应用进行探讨。
一、遥感技术在地质灾害调查中的优势1. 遥感技术能够获取大范围的信息地质灾害的发生往往是受到地质构造、地形地貌、植被覆盖等因素的影响,而这些因素在地理范围上是十分广泛的。
遥感技术能够通过卫星、飞机等载体获取大范围的地球表面信息,为地质灾害的调查提供了全面的数据支持。
2. 遥感技术能够获取多源信息地质灾害的发生和演变是受到多种因素综合作用的结果,需要获取地形、地貌、植被、水文水质等多种信息。
遥感技术通过不同的波段、分辨率和时间序列获取多源信息,为地质灾害的调查提供了丰富的数据支持。
3. 遥感技术具有高效性和及时性地质灾害发生后,需要及时了解受灾地区的情况,以便采取相应的救援和救助措施。
遥感技术能够在短时间内获取大量信息,并通过遥感数据处理和分析快速生成地质灾害识别和评估结果,为紧急救援提供了及时的支持。
二、遥感在地质灾害调查中的应用1. 地质灾害隐患识别遥感技术能够从多个方面获取地质灾害隐患的信息,如地形地貌的变化、植被覆盖的情况、地下水体的分布等,通过遥感数据处理和分析,识别出可能发生地质灾害的隐患区域,为地质灾害的预防和防范提供了重要依据。
2. 地质灾害监测遥感技术能够获取地质灾害发生后的影响范围和程度,如山体滑坡的形成、泥石流的扩散、地震的影响等,通过遥感数据处理和分析,监测地质灾害的发展趋势、受灾范围和影响程度,为地质灾害的灾情评估提供了重要支持。
三、遥感在地质灾害调查中的发展趋势1. 高分辨率遥感技术随着遥感技术的不断发展,高分辨率遥感技术已经成为地质灾害调查的重要手段。
遥感在地质灾害监测中的应用
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无人机遥感技术在地质灾害监测中的应用
无人机遥感技术在地质灾害监测中的应用【摘要】地质灾害是造成人员伤亡和财产损失的重要原因,因此监测和预警地质灾害至关重要。
无人机遥感技术的兴起为地质灾害监测提供了新的解决方案。
本文从引言开始,介绍了地质灾害的危害和无人机遥感技术的概述。
接着,正文部分详细阐述了无人机遥感技术在滑坡、泥石流、地震和火山监测中的应用情况。
结论部分指出无人机遥感技术在地质灾害监测中的前景和未来发展方向。
通过对无人机遥感技术在地质灾害监测中的应用进行全面的介绍和分析,本文旨在提高对地质灾害监测技术的了解,促进相关领域的发展和进步。
【关键词】地质灾害监测、无人机遥感技术、滑坡、泥石流、地震、火山、前景、发展方向1. 引言1.1 地质灾害及其监测意义地质灾害是指由地球内部或外部作用力造成的危害地质环境、危害人类生命和财产安全的突发性、破坏性地质过程。
地质灾害包括滑坡、泥石流、地震、火山等多种类型。
这些灾害常常带来严重的人员伤亡和财产损失,对社会稳定和经济发展产生负面影响。
地质灾害的监测对及时发现、准确评估和有效预警地质灾害具有重要意义。
通过地质灾害监测,可以及时了解地质灾害的发生、演化过程,为防灾减灾提供科学依据。
对地质灾害进行监测还可以帮助相关部门采取应对措施,保障人民生命财产安全。
1.2 无人机遥感技术概述在地质灾害监测中,无人机遥感技术能够实现对地质灾害隐患区域的高效监测和评估,为地质灾害的预防和应对提供重要数据支持。
通过无人机遥感技术,可以获取到大范围、高分辨率的地表信息数据,包括地形、植被覆盖、土壤类型等,为地质灾害的识别和预测提供了有效的手段。
无人机遥感技术在地质灾害监测中的应用,具有非常重要的意义和价值,将成为未来地质灾害监测领域的重要技术手段。
随着技术的不断进步和完善,无人机遥感技术在地质灾害监测中的应用前景将更加广阔,为人类建设安全的生活空间提供更强有力的支持。
2. 正文2.1 无人机遥感技术在地质灾害监测中的应用概述地质灾害是地球内部和外部因素作用下导致的各种自然灾害,如滑坡、泥石流、地震、火山等。
遥感技术在地质灾害调查与监测中的应用
3.3 适合各种地形
• 遥感技术不受地面条件的限制, 在自然条件恶劣的地区, 如沙漠、沼泽、高山等,可以使用遥感技术替代人类去进 行数据的采集与探测。 此外,通过选用不同的波段和遥 感仪器,遥感技术还可以对地物内部进行探测。 例如, 地面深层、水的下层,冰层下的水体,沙漠下面的地物特 性等,如微波遥感。
2、地质灾害监测的必要性
• 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。
• 地质灾害中的滑坡、崩塌、泥石流等灾害个体以及它们组 合形成的灾害群体,在遥感图像上呈现的形态、色调、影 纹、结构等均与周围背景存在一定的区别。地质灾害解译 分析主要步骤为:(1) 根据解译标志确定地质灾害体, 利用 ERDAS、POTOSHOP 等软件平台,在已处理好的 数字影像上对地质、地表环境、灾害的全貌、局部及周围 的观察和分析,根据地形线确定滑坡的滑动方向,获取最 初解译结果;(2)在最初解译结果中选取有疑问的、重 要的、交通可能到达的部分地质灾害体进行现场验证; (3)现场验证后再作进一步分析解译、修改,形成初步 解译成果。在实践工作中,要结合遥感数据源特点,针对 不同的数据源,建立高分辨率数据源的地质灾害遥感调查 害调查, 可达到及时、详 细、准确且经济的目的。在不同地质地貌背景下能监测出 地质灾害隐患区段, 还能对突发性地质灾害进行实时或准 实时的灾情调查、动态监测和损失评估。在“5·12”汶川 大地震的后续救援工作中,遥感技术就发挥了突出作用, 第一时间提供了地质地貌变化情况,为政府做出正确决策 提供了依据。在舟曲泥石流灾害中,利用高分辨率遥感影 像数据一体化测图系统 PIX-ELGIRD,对无人飞机获取的 PIX-ELGIRD 数据进行镶嵌、拼接、纠正,获取了灾区高分辨率影像数 据。运用软件将这些抽象的数据“变”为直观的地图,利 用灾后航空影像并结合国家基础地理信息数据库资料,快 速对舟曲县进行灾害遥感解译和评估,开展比对分析,获 得了倒塌城镇房屋,受损公路、桥梁、农田、林地,堰塞 湖、泥石流、滑坡等各种灾情的位置、类型、规模、分布 特征等信息,为救援工作提供了有力的依据且赢得了宝贵 的时间。
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遥感在地质灾害调查中的应用综述摘要:地质灾害作为全球破坏极强的自然灾害之一,强烈地危害着人类生命财产安全。
了解掌握地质灾害的发生规律,以及在灾害发生后精确的把握灾区的基本情况,对减少人民生命财产损失具有重要的意义。
遥感作为一项能够揭示地球表面各要素的空间分布特征与时空变化规律的一门科学技术,具有的观测范围广、速度快、安全、不受地形、地貌的阻隔,遥感影像直观、准确、信息丰富等优点,尤其可以在地质灾害应急减灾与评估中发挥重要的作用。
本文将对遥感技术在地震地质灾害的调查,地震震度、烈度评估以及滑坡地质灾害中的应用进行梳理,以求掌握遥感在地质灾害中应用现状,为将来遥感在地质灾害中的更深入应用提供参考。
关键词:地质灾害遥感地震滑坡1 引言中国是世界上受地质灾害影响最严重的国家之一,近年来随着全球气候变暖,极端降水事件的增多,地震活动的频发,以及人类经济、工程活动的不合理开发,使得我国大部分地区地质灾害的发育程度和破坏程度呈不断增强的趋势,导致我国地质灾害不仅灾害种类多、分布范围广,并且近年来发生频率高、灾损严重。
所谓的地质灾害是指:由于自然或人为作用,多数情况下是二者共同作用引起的,在地球表层比较强烈地危害人类生命,财产和生存环境的岩、土体或岩、土碎屑及其与水的混合体的移动事件[1]。
由于地质灾害往往破坏力强大,尤其是地震所引起次生地质灾害尤其严重。
因此对地质灾害发生前、发生中和发生后3个阶段的地质灾害信息进行大范围、全天候、全天时的动态采集、监测和数字化管理。
对实现高效的防灾,减灾和应急救援等具有重要意义[2]。
遥感是以电磁波与地球表面物质相互作用为基础,探测、分析和研究地球资源与环境,揭示地球表面各要素的空间分布特征与时空变化规律的一门科学技术[3],具有的观测范围广、速度快、安全、不受地形、地貌的阻隔,遥感影像直观、准确、信息丰富等优点,尤其可以在地质灾害应急减灾与评估中发挥重要的作用[2]。
与常规信息采集方式相比,遥感技术在灾区信息的获取上具有明显的优势,主要表现在以下几个方面:(1)覆盖范围广。
遥感技术可以对大范围的受灾地区进行观测和数据采集,从宏观上反映受灾地区的情况。
例如,一景TM影像可以覆盖185km×185 km的地表范围,相当于能够覆盖汶川地震中受灾最严重的北川县全境;我国“HJ-1”卫星获取的影像幅宽为360km(2台组合≥700 km),能够获取更大的地表范围。
大范围的数据获取能力也为全球气候变化及区域地质活动的研究提供了有力条件[4]。
(2)获取速度快、手段多。
遥感技术可以对灾区进行周期性的观测来获取不同时相的影像。
通过受灾前后遥感影像的对比分析,不但能够定位受灾区域、估计影响范围,还能跟踪灾情的动态变化。
例如,搭载MODIS光谱仪的上午星Terra 和下午星Aqua 可以达到一天过境4 次;SPOT卫星的HRV传感器具有倾斜观察能力,能够在不同轨道上用不同的观察角对同一地区进行观测,产生立体像对以获得三维空间数据[5]。
这种高时相分辨率以及多观测角度的特点,为实时获取灾情信息提供了可能。
(3)信息量大。
遥感通过探测可见光—反射红外、热红外和微波等不同波长范围的电磁辐射能,来获取包括植被覆盖、土壤水分、区域地质、水文地质、环境污染、森林火灾和地表形态等信息[5]。
不同遥感影像的分辨率在几十厘米至几百公里之间,能够满足不同尺度下减灾救灾的应用需求。
国际上遥感技术应用于地质灾害调查较早。
我国利用遥感技术开展地质灾害调查起于20世纪80年代初,目前已摸索出一套较为合理、有效的滑坡、泥石流等地质灾害遥感调查方法[6]。
遥感技术快速、准确、方便的特性,应用遥感技术开展地质灾害调查是极其必要的,也是当代高新技术发展的必然趋势[7]。
张娟等[8]运用目视解译方法对枣庄地区的landsat卫星遥感影像进行信息分析。
通过建立遥感解译标志,提取枣庄地区的塌陷区、崩塌与滑坡以及地裂缝的遥感影像特征,圈定各类型地质灾害的位置、影响范围并预测各地区灾害发生的可能性及灾害强度等,对枣庄地区的地质灾害调查具有重要的研究意义。
蒋培荡等[6]对永丰县1/5万地质灾害进行调查,以遥感解译为先导,获取地质灾害及其发育环境要素信息,解译地质灾害的种类、数量、规模及其分布特征;通过对地质灾害形成和发育的地质环境条件的综合分析,初步圈定地质灾害危险区,配合地面调查,提供遥感解译成果。
同时建立了滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷等地质灾害的解译标志。
遥感作为一项关键性的技术,在地质灾害发生时,可以通过无人机遥感快速获得灾后的遥感影像图[9],结合灾区影像资料,可以迅速解译出地质灾区的受灾情况,为快速科学地制定救灾计划提供依据。
面对地质灾害的主要发生源,本文首先将讨论遥感技术在地震中的应用。
2 遥感在地震及其引发的次生地质灾害中的应用我国处在环太平洋地震带和欧亚地震带之间,是世界上地震灾害最严重的国家之一。
大地震发生后,特别是在我国的西部山区,往往会导致大面积次地质灾害的发生,一次强震能量的输入,会诱发大量的崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害[10],不仅造成大量的人员伤亡和财产损失,而且严重阻碍了应急救援和灾后恢复重建的顺利实施。
此时快速全面的获取灾情信息特别是次生地质灾害的分布信息对抗震救灾和灾后恢复重建的科学决策具有重要的意义。
随着卫星和航空遥感技术的发展,破坏性大地震发生后,利用遥感手段能够快速获取灾区房屋建筑震害[11, 12]、道路交通损坏[13, 14]、地震地质次生灾害[15]、地震地表破裂[16]等震后重要灾情信息,及时为地震应急救援、震害评估和恢复重建提供重要决策信息。
遥感在地震中的应用主要包括了对于地震灾区影像的解译,对灾区的空间特征进行分析,以及对地震的烈度和震度等的评估,为抗震救灾提供科学有效的方案,尽可能减少人员伤亡。
2.1遥感技术用于地震地质灾害的调查。
高分辨率多光谱遥感技术具有的观测范围广,速度快,安全,不受地形、地貌的阻隔,遥感影像直观、准确、信息丰富等优点,尤其可以在地震灾害应急减灾与评估中发挥重要的作用[2]。
近年来,伴随着我国高分辨率对地观测系统重大专项(简称高分重大专项)的部署和实施,高分辨率的航空和航天多光谱遥感技术得到有力推进,推动了高分辨率多光谱遥感数据在重大自然灾害和突发事件应急监测与评估应用中的跨越式发展。
利用快速获取的震前和震后航空、航天等多源遥感数据、地形地貌和地质构造数据,同时结合次生地质灾害在高分辨率多光谱影像上的形态、结构和纹理特征,可以对地震重灾区次生地质灾害的数量和空间分布进行了有效监测。
结合GIS技术对这些次生地质灾害的空间分布规律,特别是同区域地质构造、烈度和地形地貌之间的关系,可以对地震破坏力综合分析和评估[17]。
刘亚岚等[18]以“5.12”汶川地震重灾区地震次生地质灾害滑坡、碎屑流和崩塌为例,首先提取灾害体单元的遥感影像,选取其光谱、纹理和色彩方面的20种遥感影像特征参数并统计参数值,然后对特征参数进行归一化处理,并通过主成分分析得到利用第一、第二、第三主成分表达的各类地震次生地质灾害的影像特征图谱。
利用测试样本验证,上述几类图谱可表征相应地震次生地质灾害类型的影像特征,可以揭示不同类型地震次生地质灾害遥感影像特征之间的关系,为遥感影像中灾害体的识别提供了定量化和可视化的知识。
为充分发挥遥感技术在地震灾害应急决策、救援及震后恢复重建中的作用,利用地震前后的多源遥感数据,基于遥感图像人机交互解译和野外现场考察,可以了解到地震次生地质灾害的特征及其空间分布[19]。
另外通过对遥感影像的解译,可以将对灾区分为居住区和非居住区,对于居住区政府应当加抢救力度,以减少地震带来的人口伤亡[20]。
另一方面,通过遥感影像的解译,可以利用震后遥感影像,结合震前航拍影像,进行同震地质灾害图斑的自动识别,并结合影像目视检核和灾害野外验证,能够精确地编录斜坡地质灾害。
对灾害发育规律空间分析可以得出相应的一些认识[21]。
彭瑛等[22]利用不同时相、不同传感器的光学影像和雷达影像以及其它地质地理资料,在相关遥感和地理信息软件的支持下,采集震前和震后的高分辨率光学数据,进行遥感图像专题信息解译和分析,获取了地震中四川省的10个极重灾县市的次生地质灾害解译数据,以此为基础探讨地震次生地质灾害的空间分布特征、发育特点与相关地质地理因素关系。
并得出了地震次生地质灾害与特定的地层岩性、构造破碎带、坡度等有着密切的联系的结论。
目前传感器种类较多,获得的影像分辨率不同、时相不同、光谱信息不同,单一遥感数据存在一定的局限性,不利于图像解译与决策分析。
多源遥感数据采用图像融合技术不仅保留了多光谱信息,空间信息量也得到了加强,比较适合人的视觉及计算机分类等处理,更能发挥遥感技术在地质灾害调查中的优势[23]。
目前图像融合主要在3个层次上进行:像素级、特征级和决策级。
像素级融合主要针对原始图像进行,最大的优点是尽可能多地保持原始信息,提供其他融合层次所不能提供的细微信息,大致分为两类:基于空间域的图像融合和基于变换域的图像融合[24, 25]。
研究证明:以全色SPOT和多光谱TM影像为数据源,进行数据融合算法及图像质量评价,能够取得良好的效果。
融合后图像不仅保留了多光谱信息,而且空间信息量也得到了增强,提高了孕灾因子及承灾体的提取精度,为地质灾害调查与地质灾害风险评价起到了技术支撑作用[23]。
王猛等[26]采用多源遥感数据、DEM数据和地形图等资料,对汶川地震地质灾害遥感进行了解译和调查。
查明地震地质灾害体的位置、类型、规模、边界等形态特征;同时分析得出地震地质灾害与地震断裂带、河谷地貌、高程、坡度、岩性等空间分布关系。
表明多源数据在地震地质灾害详细调查中具有采集范围广、速度快、可解译程度高、时效性高等优势,能较快、较好地应用于地震地质灾害突发性、区域性地震地质灾害遥感调查工作。
2.2遥感技术用于地震烈度和强度等的评估地震灾情信息的及时准确掌握,是开展有效地震应急救援,最大限度减轻地震灾害的重要保障,地震烈度图是地震造成的破坏程度分布的科学反映,同时,也是我国目前抗震救灾的主要依据之一。
地震烈度评定的常规方法是采用大量专业人员在现场开展调查和评估,较小破坏性地震的评定一般需要1-3天时间,较大的破坏性地震评定则需要更长,甚至数十天的时间。
如何提高地震烈度评定的时效性和效率,具有重大的应用价值[27]。
王晓青等[27]通过在灾区应急获取了多种高分辨率航空和无人机遥感影像,并快速解译提取了灾区建筑物震害信息,采用地震烈度遥感定量评估方法,获得了芦山地震灾区126个主要居民点的地震烈度遥感评估结果,并据此圈画了地震烈度分布遥感评估图。
借助于快速获取的灾区高分辨率遥感影像,可以快速估计地震烈度分布,对地震灾区灾情估计和抗震救灾工作具有十分重要的参考意义。