多分辨率遥感图像在黄土高原滑坡解译中的应用

规模较小 ， 有个别具一定规模的滑坡体未能有效识别。 这 些被 遗漏 的 滑坡 体 主 要 位 于南 向坡 上 ， 观 上 南 向 客
坡 在遥感 图像 上 形 成 了垂 直斜 坡 的正 射 投 影 ， 而 掩 从 盖 了地 形 的差异 ， 而地 形 地 貌 是 滑 坡解 译 极 为 重 要 的 判 别标 志 ， 而 造 成解 译 困难 。通 过 野外 查 证 后 的修 从
改与补充解译， 滑坡体解译的准确率进一步提高， 能够
满 足作 为一般 滑坡 检测 的 目的。 该次 滑坡 解译 效 果较好 的原 因主要 系采 用 了空 问
图 ５ 董 家 寺 滑 坡 （ ５ Ｑ ｉ Ｂｒ Ｈ ４） ｕｃ ｉ ｋ ｄ图像 分 解 图
分辨率达 ２ ５ｍ 的高分辨率遥感 图像 ， ． 此外黄土型滑 坡本 身具 有 滑动 面陡倾 ， 滑坡 洼 地发 育 ， 常形 成 圈椅 状
第２ １卷 第 ２期
２０ ０ ７年 ４月
资源环境与 工程
Ｒｅ ｏ ｃ ｓ Ｅｎｖｒ ｎ ｅ ｓ ｕｒｅ ｉｏ ｍ ｎｔ＆ Ｅｎｇｎ ｅ ｉ ｉｅ ｒｎｇ
Ｖｏ ． １２１． ． Hale Waihona Puke BaiduＮｏ ２
Ａ ｒ，０ ７ ｐ ．２ ０
高分 辨 率遥 感 图像 在 黄 土 高原 滑 坡解 译 中 的应 用
般 滑坡 检 测 的 目的 。
关键词 ：高分辨 率；遥 感；滑坡 ；解译 中图分 类号 ：Ｔ ７ Ｐ５ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１７ ６ １—１１ （０ ７ ０ ０ ６ ０ ２ １ ２０ ）２— １７— ３
０ 引 言
黄 土高 原地 区 地 质灾 害 发 育 ， 中尤 以 滑坡 活 动 其 最为频 繁 ， 当地 人 民 的生 产 生 活 及 重 大 工程 建设 造 给 成 巨大危 害。采 用传 统 的地 面调查 方法 开 展 滑坡 研究
第 ２期
马 瑛等 ： 高分辨 率遥 感图像在 黄土 高原滑坡解译 中的应 用
４ 解译效果评估
经 野外 验证 ， 道 沿 线 滑 坡 解 译 效 果 好 。在 计 划 管 查 证 的 ２ 滑坡 点 中 ， ２ 得 到 了验证 ， 确 率高 ９处 有 ５处 准 达 ８ ％ 。但 也 有少 数滑 坡 在 解译 中遗 漏 ， ６ 主要 是 因其
而且 黄土 区滑坡 成 因类 型单 一 ， 该方 法应用 于其 他构造
调 与 围岩分 割 ， 影纹 图 案 以细斑 点状 为 主 ， 中前 部形 成 大 块 的花斑状 ， 向冲 沟较 为发 育 ， 纵 隐见 横 向条 纹 。滑 坡 体纵 长 ２０ｍ， 宽约 ８０ｍ， ６ 横 ０ 主滑动 方 向为北 东 向。 滑 动 面陡倾 ， 部形 成三 角形 状 的陡坡 ， 上 前缘 西侧 遭 受 河 流侵蚀 形成 临 空 面 ， 侧 保 留 宽 阔 的 滑坡 舌 。滑 坡 东 群 总体处 于变 形 作用 的早 期 阶段 ， 内部 各 次 级 滑 坡 但 变形 程度 不一 ： 南东 段小 滑坡 下移 距离 大 ， 已整体 滑 移 至 坡脚处 ， 在前 缘 形 成 滑 坡 舌 ， 目前 稳 定性 较 好 ； 西 北 段滑 坡位移 距离 小 ， 稳定性 差 ， 若油 气管 道 不 当施 工 或
及预测效率低下， 而高分辨率遥感 图像在滑坡 研究 中
的应用 ， 具有效 率 高 、 野广 、 确度 高 ， 以进 行 动 则 视 准 可 态监测 的特 点 ， 而且在 黄 土高原 区滑 坡 解译 效 果 极佳 ， 可为工 程地 质选 线 、 大 工程 地质灾 害 监测 、 质 环境 重 地 研究 等 ， 供重要 的高新技 术 手段 ， 社 会 效益 和 经 济 提 其 效益 十分 显著 。
图 ４ ＳＯ － Ｐ Ｔ５融合 影 像 图 上处 于 不 同 变 形 阶 段 的 滑 坡
Ｆ ｇ ４ Ｔ ｅ ｌ ｎ ｓ ｉ ｔｄ ｆ ｒ ｎ ｔ ｇ ｓｏ Ｐ ￣ ｉ ｇ ｉ ． ｈ ａ ｄ ｌ ｄｅ ａ ｉ ｅ ｅ ｔｓａ ｅ ｎ Ｓ ＯＴ ｆ ｍａ ｅ
（ 从左至右滑坡编号分别为 Ｈ ４ Ｈ ５、 ３ 、 ３ ） ３ 、 ３ Ｈ ６ Ｈ ７
区或重 点单 体 研 究 采 用 Ｑ ｉ Ｂｒ ｕｃ ｉ ｋ ｄ图像 （ ．１ｍ 全 色 ０６
＋ ．４ｍ多光谱 ） ２４ 进行详细解译 。 解译工作遵循图 １ 所示流程。利用 Ａｃｉ Ｉ 软 ｒ ｅ ＧＳ ｖｗ 件平台， 在已处理好的数字影像 图上， 进行人机交互式
解译 ， 屏幕上 随时对地 质环 境条 件 、 即在 滑坡体 全貌 、 局 部及周 边特 点进 行 观察 和 分 析 ， 定 目的物后 ， 其分 确 将 布范 围用上述 软件 直接 圈 出。通 过人 机 交 互解 译 法 完
的重点。初 步解译标志 根据 已有 的资料 予 以归纳总
并随着工作进展不断加以完善 ， 最终解译标志须经 多光谱波段分辨率为 １ 全色波段经处理后分辨率 结 ， ０ｍ， 可 达 ２５ｍ， ． 已进入 高分辨率遥 感 图像行列 。重点解 剖 野 外验 证后 确定 。
收 稿 日期 ：２ ０ 叭 一１ ０７一 ７；改 回 日期 ：２０ ０ ０７— ２—１ ２
上 ， 面上构 成横 长 的扇 形 ， 平 后缘 以小 陡 坎组 成 的 暗色
５ 讨论
黄土高原区以其特有的地质环境条件 ， 应用高分辨 率遥感图像进行滑坡解译 ， 取得 了显著的效果。实践表 明， 滑坡 因其规 模 有 限 ， 间分 辨 率低 于 ５ｍ 的遥 感 图 空 像解译效果将显著 降低， 对滑坡作微观解译效果差 ；
马 瑛 ，田望学
（ 湖北省地质调查院 ， 湖北 武汉 ４０２） ３０ ２
摘
要 ：应 用 Ｓ Ｏ － Ｐ Ｔ５融合影像 图 ，结合 Ｑ ｉｋ ｉ ｕｃＢｒ 高分辨 率 图像 ，对黄土 高原 中北部 西气 东输 靖边一延 川段 ｄ等
输 气管道 沿线滑坡进 行解译 ，简要 介绍解译方 法，并对 解译 结果进行 评 估，其解 译效 果较好 ，能够 满足作 为一
综合分 析研 究 ，编 制解译 总结
构造简单。
图 １ 遥 感 解 译 工作 技 术 流 程 图
Ｆｉ． Ｐ ｏ ｅ ｕ ｅ ｏ ｎ ｅｐ ｅａ ｉ ｎ ｏ ｅ ｔ ｅ ｓ ｍａ ｅ ｇ１ ｒ ｃ ｄ ｒ ｓｆ ｒｉ ｔ ｒ ｒ ｔ ｔ ｆｒ ｍｏｅ ｓ ｎ ｅ ｉ ｇ ｓ ｏ
坡 十分发育 ， 共解译出滑坡 ７ 处 ， ９ 主要沿河谷及其支 流 两 侧 分 布 ， 为 黄 土 型 滑 坡 ， 中型 为 主 ， 为 小 多 以 次 型， 极少数构成 大型滑坡。其 中有 ２ ３处 滑坡 对输气 管道 存 在不 同程 度 的 危 害 ， 害 大 的 有 ６处 ， 害 中 危 危 等 的有 ４处 。 线路上滑坡体平面形态大多呈横宽大于纵长的弧 图 ３ Ｓ Ｏ 一 合 影 像 图 上 Ｈ ０滑 坡 形 成 的 台 Ｐ Ｔ５融 ３ 形 、 圆形 ， 缘及前 缘 均 向外 侧弧 曲。一 般发 育 于 陡 扁 后 坎 状 地 貌 及 后 壁 弧 形 陡坎 坡上， 因块体向下滑移 ， 于滑坡后壁形成弧形陡坡或陡 Ｆｇ ３ Ｔｈ ａ ｓｉｅ Ｈ３ ｎ Ｓ ＯＴ－ ｍａ ｅ ｉ． ｅｌｎｄｌｄ ０ ｏ Ｐ ５ ｉ ｇ 崖， 两侧常发育具双沟同源的弧形冲沟 ， 随着基岩陡崖 在上述众多滑坡 中， 董家寺滑坡 群 （ ５ ） Ｈ ４ 对输气 向坡 后迁 移 ， 原始 坡面 上滑坡 后部 成 为洼 地 ， 在 常构 成 管道 危害极 大 ， 直接 导致 原设 计管线 改 道 ， 但对 新 建 管 典 型 的圈椅状 地 貌 （ ２ 。 剪 出 口一 般 位 于 坡 底 ， 图 ） 前 线 仍 存在着 一 定 的威胁 。因而 对这 一 滑坡 采 用分 辨 率 缘 向外 突 出 ， 出原 始坡 脚之外 ， 成 滑坡 舌 。滑坡 面 超 形 更高的 Ｑ ｉ Ｂｒ 图像 ， ｕ ｋｉ ｃ ｄ 进行详细解译。 呈波状 、 台坎 状 （ ３ 及弧 形等 形态 ， 分 滑坡 平 台 台 图 ） 部 本次使 用 的 Ｑ ｉ Ｂｒ ｕｃ ｉ ｋ ｄ图像 数据 于 ２０ ０６年 １ ０月 阶面后倾。滑坡体 多分布于人为活 动频繁 的河谷两 获取 ， 经实 地采 样对 其进 行 了精 校正 ， 由全 色 波段 和 多 侧， 其上 植被稀 疏 ， 多耕 地 ， 时有 民居及 公路 切 坡 ， 古滑 光谱融合而成 ， 分辨率接近 ０６ｍ。经过解译 ， ． 将董家 坡 常被 人 为改造 。滑 坡 体 变 形 阶 段各 异 （ ４ ， 图 ） 以处 寺滑坡群分解为众多大小不一 的小滑坡体 （ ５ ， 图 ） 并 于中晚期阶段者居多 ， 稳定性多较好。 在随后进行 了野外验证 ， 证实解译效果较好。
状、 高度及 壁 面上残 留的纹带特 征 以确 定滑 动 方 向 ； 滑 坡两侧 界线 的位 置 与性 状 ； 前缘 出露 位 置 、 态 、 形 临空
界面特征及剪出情况 ； ②形态和规模 ： 滑体平面 、 剖面 形状、 滑体长度 、 宽度 、 厚度 、 面积、 体积等； ③滑坡分解 及 主滑 动方 向的确定 ： 要通过 地形 及 细部 纹 理特 征 ， 主 确定滑坡体的不同部位或其 内小滑体 ， 滑坡及其分解 小滑体 的主滑 方 向垂 直 于等 高 线 ， 向低一 级 等 高 线 指 方向； ④稳定性判译 ： 主要是依赖 于“ 工程地质法 ” 的 原理， 通过 地貌 分 析 定 性确 定 滑 坡 的 变形 阶段 及 其 稳 定性 ； ⑤危害性判译 ： 根据滑坡体与输气管线及其他 工农 业 设 施 的 关 系 ， 合 滑 坡 规 模 及 稳 定 性 予 以 结 判断 。
２ 解译 方 法
解译工作的关键在于解译标志的建立。滑坡解译
影 滑坡 形 态 、 形 地貌 、 地 植 本文所说的分辨率特指空间分辨率， 空间分辨率 标 志一 般包 括色 彩 、 纹 图案 、 人 其 ＜ ５ｍ的图像即为高分辨率 图像 …。本次滑坡体解译 被 、 为活 动及其 它 方面 ， 中 以地 形地 貌标 志 为解 译 采 用 的基 本 图件为 经正 射校 正 的 Ｓ Ｏ 一 Ｐ Ｔ５融合 影 像 图 ，
地貌 特征 ， 之 黄 土 区 植 被 稀 疏 等 因 素 ，均有 利 于 对 加
它 的判译 。
该 滑坡位 于延 川 县 永 坪 镇 北 西约 ４ ５ ｋ 处 ． ｍ
的董家 寺 ， 于输 气管 线南 西侧 ， 居 管线 由滑坡 前 缘坡 脚 处 通过 。在 Ｑ ｉｋ ｉ ｕｃＢｒ 像 图上 ， 坡 体 发 育 于 陡 坡 ｄ影 滑
成的解译 图件 ， 精度高， 边界误差小， 并可利用快捷工具
直接量 取所需 的距 离 、 面积 、 布位置等屙 『 分 生要素 。
搜集 解译 区遥感 、地形 、地 质 、气 象水文 等方面 资料
１ 解译 区概况
遥感解译区位于黄土高原 中北部西气东输靖边一
延川 段输 气管 道 沿 线 两 侧 各 １ｋ 范 围 内 ， 计 长 约 ｍ 总 １０ｋ ８ ｍ。北西 部属 风沙 滩地 区 、 墚峁涧 地 区 ， 中南 大 部 属典 型 的黄土 高 原 丘 陵 沟壑 区 ， 形 切 割强 烈 。在 地 地
图 ２ ＳＯ － Ｐ Ｔ５融合影像图上 Ｈ ６滑坡 １ 形成的圈椅状地貌
Ｆ ｇ ２ Ｔｈ ａ ｄ ｌ ｅ Ｈ１ ｎ Ｓ ｉ． ｅ ｌｎ ｓｉ ６ ｏ ＰＯＴ ５ ｉ ｇ ｄ － ｍａ ｅ
３ 解译 结果及实例
通 过解 译 及 野外 查 证 ， 气东 输 靖 边一 延 川 段 滑 西
遥
分析 已有 资料 ，建 立滑坡 遥感解 译标 志
感
图
像 处
理
采用 人机交 互方 式对滑坡 体进 行初步 解译
实地调查 验证
层区划上属华北地层 区之陕甘宁盆地分 区， 以第 四系
黄 土堆积 为主 ， 谷 地带有 陆 相碎 屑岩 基 岩 出露 ， 质 河 地
补 充解译 ，修 正初步解 译成 果
作者简介 ：马瑛 （９２一 ，女 ，高级工程师 ，地质矿产专业 ，从事地质矿产勘查 、计算机信息处理等工作 。Ｅ ｍ ｉ ａｉ １３＠ｓ ａｃｒ １６ ） — ａ ：ｍｙ ｇ７３ ｉ ．ｏ ｌ ｎ ｎ ｎ
资 源环 境 与 工程
２０ ０ ７正
解译 的 内容
① 滑坡 边界 ： 滑坡 后缘 壁 的位置 、 产