滑坡遥感调查、监测与评估

第1期，总第71期国土资源遥感NO.1，2007 2007年3月15日REMOTE SENSING FOR LAND&RESOURCES Mar.，2007

滑坡遥感调查、监测与评估

王治华

（中国国土资源航空物探遥感中心，北京100083）

摘要：滑坡遥感调查包括滑坡识别、基本信息获取和滑坡空间分析等，本文以天台乡滑坡遥感调查中用特征点法确定滑坡边界、影响带及滑坡运动特征及规模为例说明。

滑坡遥感监测可分为直接监测和间接监测。由于突发的高速超高速崩塌、滑坡及泥石流活动时间难以预测，滑坡运动的规模相对于遥感地面分辨率较小，获取遥感数据的不连续性及价格昂贵等原因，目前较少应用遥感技术直接监测滑坡活动；遥感监测滑坡运动引起的环境变化，称为间接滑坡监测，以遥感监测易贡大滑坡引起的易贡湖水面变化及溃坝造成的下游灾害为例说明。

滑坡遥感评估指在获取滑坡及其发育环境基本信息的基础上，评估滑坡的稳定性，预测其未来活动性，评估区域滑坡的影响因子和进行区域滑坡危险性评价，文中以天台乡滑坡、千将坪滑坡稳定性评估及三峡库区中前段区域滑坡危险性评价为例说明。

关键词：滑坡；遥感调查；滑坡监测；滑坡危险性评价

中图分类号：TP79 文献标识码：A 文章编号：1001-070X（2007）01-0010-06

0 引言

滑坡是当今世界上除地震以外造成巨大经济损失和人员伤亡的自然灾害之一。据统计［1］，上世纪最后20a间，重点承灾国家意、日、美、俄、印（度）、中、捷、奥（地利）和瑞士等平均每年滑坡灾害经济损失达15~20亿美元，即其总和平均为每年120~160亿美元。近年来，滑坡灾害更有范围扩大和活动加剧之势。据我国地质环境年报，2000年以来，我国滑坡灾害每年平均造成1000人以上死亡，年均经济损失超过50亿元。以往并未列入重点承灾国的东南亚国家最近也滑坡频发。除了人员伤亡及经济损失外，滑坡还常常带来巨大的生态灾难。鉴于滑坡灾害的严峻形势及其带来的巨大损失，有效调查、监测滑坡分布与活动状况，进行滑坡预测与评估，为滑坡灾害防治提供科学依据，以尽可能地减少灾害损失，是受灾地区的迫切需求，也是滑坡科学工作者背负的使命。

长期以来，国内外主要使用实地调查及地表位移、降雨和孔隙水压力变化测量等滑坡前兆调查、监测方法来预测和评估滑坡活动及危害。面对严重的滑坡灾害形势，这些常规方法已不能完全满足滑坡防灾的需要，特别是难以迅速获取发生在交通困难的高海拔、高寒、峡谷等地区的大规模、高速滑坡信息。随着遥感技术的崛起和发展，从上世纪70年代末起，该技术被用于滑坡调查。限于当时的遥感技术，本世纪前遥感只能进行中小比例尺的区域滑坡灾害宏观调查。

信息科学技术是20世纪发展最快的科学技术之一，其中遥感技术在认识地球环境及探索宇宙的强大需求推动下更是飞速发展。进入本世纪，遥感数据大大丰富，民用卫星图像的空间分辨率已提高至0.61m（Ouickbird），数字摄影测量、图像处理及GIS技术功能更加强大，PC计算机的贮存容量及计算速度均大大提高。在这些技术的支持下，在20多年滑坡遥感调查及滑坡研究实践的基础上，笔者提出了“数字滑坡技术”［2］。该技术使原有的获取、处理、存贮和显示滑坡信息的方式发生根本性变化，使我们能更准确地定性、定量地认识滑坡，方便、快捷地传输及交流滑坡信息，从而改善滑坡灾害调查、监测、预测及滑坡理论研究工作。

本世纪以来，采用“数字滑坡技术”，滑坡遥感开始对区域滑坡和典型个体大型高速滑坡进行较详细、全面的定位、定性、定量调查和监测，并根据滑坡类型、运动、规模、发育环境条件和成因机制分析和评估滑坡的稳定状况、发展趋势、可能危及范围及可能产生的灾害后果。

收稿日期：2006-11-01；修订日期：2007-02-12

第l 期王治华： 滑坡遥感调查、监测与评估l 滑坡概述

!.! 滑坡定义

国际滑坡界对滑坡定义普遍认为可分为广义和

狭义两种。广义滑坡是指组成斜坡的物质———天然

的岩石、土、人工填土或这些物质的结合体向下和向

外的移动［3］。即在以重力为主的自然营力作用下，斜坡发生变形的现象均称为滑坡。广义滑坡定义包

括崩塌、滑坡、泥石流和碎屑流等所有斜坡发生变形

的现象。狭义滑坡是指斜坡的一部分，沿着斜坡内的

一个或数个面在重力的作用下产生剪切破坏的移动。

在我国的滑坡调查研究实际工作中，常将斜坡

变形最常见的3种形式———崩塌、滑坡、泥石流统称

为山地地质灾害，有时也统称为滑坡。

!." 滑坡微地貌

滑坡发育成熟后，便产生运动，首次运动完成

后，崩塌、滑坡、泥石流便形成各自独特的地貌形态。

为了与区域地貌形态区别，我们称其（崩塌、滑坡、

泥石流等的）为微地貌或微地貌形态，遥感技术主要

是凭这些独特的微地貌形态来识别滑坡，并区分其类

型的。

l.2.l 崩塌

崩塌指的是斜坡的一部分主要在重力作用下突

然倾倒，跌落。崩塌发生后，其崩塌前的原始斜坡位

置出现明显的崩塌壁，其下方为崩塌堆积物（图l ），在

遥感图像上较容易识别。

图l 崩塌微地貌

l.2.2 滑坡

滑坡形成后在斜坡上便出现特殊的滑坡微地

貌———周围较陡，中间有一个较平缓的台地的圈椅状

或马蹄状地形。一个发育完全的滑坡，一般都具有下

列要素（基本信息）：滑坡体、滑坡周界、滑坡壁、滑坡

台阶、滑坡舌、滑坡轴、滑坡鼓丘、滑坡裂缝、破裂缘、后缘洼地、滑动面、滑动带、滑坡床、滑坡剪出口、原始地

面等

［4］（图2）

。并不是自然界的所有滑坡都具备以图2 滑坡微地貌上l8个滑坡要素，但是滑坡后壁、滑坡体、滑动面、滑动带和滑坡床是所有滑坡都具备的。就遥感图像解译而言，由于不能直接见到滑坡的地下部分，滑坡体和滑坡后壁两项是最基本要素，其它要素视图像分辨率及滑坡的可解译程度而定。可能发育滑坡的基本地质环境条件有3个：能产生滑坡面的物质（地层、岩体或堆积）、使部分斜坡与山体分离的软弱结构面（带）以及与山体分离的部分斜坡可能向前运动的临空面。滑坡的发生就是具备上述基本地质环境条件斜坡的地貌演变过程中的一种现象。l.2.3 泥石流泥石流是介于挟沙水流和滑坡之间的山区土（碎石）、水、气的混合流。它往往暴发突然，来势凶猛，造成大范围严重灾害。泥石流可分为沟谷型与坡面型。沟谷型泥石流一般由物源区、流通区和堆积区组成，如插页彩片l 所示。由于暴雨、洪水等水动力作用对软弱或软硬相间岩性组成斜坡的侵蚀造成的一系列冲沟，每遇强烈流水作用时，冲沟中常泥沙水俱下，易造成灾害，称为坡面泥石流（插页彩片l ）。其侵蚀深度较浅，发生在斜坡面上的坡面泥石流的运动速度不一致，既有日常降雨引起的低速浅表土水混合流，也有暴雨、溃坝、洪水等引起的高速混合流。发生在沟谷中的高速运动的泥石流一般是沟谷型泥石流。泥石流的基本形成有3个条件：丰富的松散固体物质、充分的水源和陡峭的地形，泥石流常由强降雨、地震等原因诱发。

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