1、中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术 53 分析地灾监测防治中遥感信息技术的应用 许诗慧 江西省地质局第六地质大队，江西 南昌 330000 摘要：摘要：将遥感信息技术应用至地灾监测防治中，能够执行信息数据精准采集、筛选、上传，降低突发事件所带来的不良影响。遥感信息技术应用原理以及方案，在地质灾害预测方面优势不容小觑。要结合现有的研究特点，执行深度探索、交流。能够满足地灾监测防治中，遥感技术的应用特征，强化地灾监测防治力度，制定可行措施。加强地灾监测防治水平，在后续对遥感技术进一步实现优化，在效率、监测、降低灾害伤亡率中有极佳的表现。关键词：关键词：地灾监测；防治；遥感技术；信息技术 中图分类
2、号：中图分类号：P694 地质灾害是指在地球演变过程中，由于地壳原因以及人为影响，所出现的突发性灾害地质事件。多数地质灾害事件为不可控灾害事件，如火山、滑坡、泥石流等，这些灾害会导致水土流失、地面沉降、人员伤亡。由于部分地质灾害突发且不可控，如何规避地质灾害进行监测防治显得极为重要。利用遥感信息技术，每年地质灾害所造成的伤亡率已有显著下降。不仅我国，全球发展中国家每年因地质灾害所造成的经济损失已达其国民生产总值的 5%，对地质灾害监测防治成为国家发展的重中之重。1 遥感技术应用于地灾监测的优势 遥感技术应用于地灾监测，能够保障光机扫描效果。从空间光学传感技术进行分析，遥感空间信息技术能够从有限
3、的空间中，获取尽可能多的红外以及光，使遥感技术能够提供更宽多段范围服务。目前，地灾监测遥感技术所采集的光源已拓展至紫外光、可见光。尤其对于红外光的收集分辨率，现已更新至纳米级别。遥感信息源的获取更广泛，对于成像光谱技术我国目前已取得重大突破。如“地球观测系统”可以在空间分辨率以及 SPOT 卫星图像、TM 图像中映射出新型的DM 卫星图像。GPS 技术近年来不断提升其检测精度，能够有效规避滑坡、泥石流等灾害所产生的人员伤亡。还可对地质灾害变形进行定位，其精度率较高。我国的卫星定位系统提供数据差异度可达 mm 级别，北斗卫星定位系统在后续，将为我国地质领域提供更精准、更便捷、更有效的服务。结合
4、PCI、ERZZDAS 等软件，可以完成数字图像的校正、变换、增强。在图像处理软件中，还具备分析功能。且提供的图像有“矢量化”特点，能够进行无级放大。我国自主研发的 RSIES 遥感图像处理软件，运算速度极高，可在有限时间内处理大量数据并进行储存换算。遥感技术在未来迈向“多平台”、“多层次”特征，遥感像素大小由 0.61m 至 4000m，还包含光谱校准、几何校准、影像增强、自动成图、数据压缩等。建设的模型具有可视化特点，为地质灾害遥感监测提供了丰富的信息传输途径，降低传统的工作量，保证作业强度。2 地灾监测防治中遥感信息技术的应用 2.1 原理方法 在地灾监测防治中，遥感信息技术借助已有的地
5、质资料进行初步分析，了解该区域是否曾出现过地灾。若出现过地灾为何种地灾，以及采取何种处理方案，建设比对数据库。在地质资料初步分析后，使用高分辨率“Landsat TM/ETM+”实现数据采集分析。在遥感信息技术应用中，可划分对应的实验区。如“实验 A区”、“实验 B 区”两大区域，要求遥感信息技术分析区域中是否存在潜在的灾害隐患以及灾害爆发要素。对于试验区域进行标志，实现区域稳定性分析后，使用高分辨率 ALOS 数据（如全色+多光谱）对地质灾害形体进行识别。了解灾害地质体，如某山坡是否出现潜在的变形或滑动等问题，设计反角器，布置相隔合适的 SAR 数据量，进行高精度 DInSAR 处理，检测灾
6、害变形1。在灾害体布置中，GPS 观测点使用人工实地 GPS测量方式，可以获得时间间隔的 GPS 数据，还可连续监测无线数据传输。在人工定时方法中，我国使用中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术 54“MO/VC+”了解地质灾害空间信息系统构成，包含了“数据管理”、“数据显示”以及最基本的“查询更高级别灾害活动分析”、“报告生成”等。在地质灾害监测中，其最关键的技术是对潜在的地质隐患进行识别标记，从而方便相关人员采取对应措施，如疏散当地居民或提前设置防护措施、支护措施。在高分辨率遥感图像中，要筛选出危险区域，确定施工规划。在地质灾害监测预警中实现多层次、多精度变形方法研究。在长周期大面积监测中，
7、可将其划分为两大监测模式，如“低精度监测”主要是对于已经出现潜在灾害地质体，但该潜在灾害暂不造成任何影响。而“高精度检测”则是短短周期对局部高危险性灾害进行连续监测2。我国空间信息技术高度发展，为遥感信息技术的融合提供了更多途径。现使用多尺度以及多分辨率光学遥感数据，采用灾害体遥感标志、交互式解译方法等。对于检测灾害体变形情况监测跟踪率高达 95%以上，对雷达数据处理（如影像匹配、干涉处理）使用差分GPS，对地灾监测防治将会产生更加显著的效果。在使用的方法中，包含“影像数据”、“应用多元影像融合”、“微波遥感”、“应用无人机技术”。例如，在影像处理技术中，可以通过各种数字技术提升图像精度，保障
8、其细节，改善影像质量。处理过的影像具有“矢量”级别的清晰度，可无极调节，能够消除区域内的噪点。利用 GPS 能够实时反映地质灾害情况，重新规划灾害演变区域，同时进行影像校正。在多元影像融合技术中，能够将同一场景中的不同图像传感器进行综合处理。了解多幅图像的基本特点，在数据库中进行比对、重叠，保障影像数据信息更清晰、更立体、更精准。从三维视角出发，了解当地灾情，基于实际情况调节地质灾害防治工作量，提高灾后救援效率。在微波遥感应用中，微波遥感的波长主要集中于1mm 至 1m，且具备全天候工作能力。对当地地质有明显的穿透性以及获取优势，能够快速总结、反映地质运动信息，并对地质灾害进行监测3。在无人机
9、技术应用中，影像特征是判定地质灾害的依据。无人机技术包含无人机驾驶飞行器、飞机控制系统、任务传感器等几部分。利用无人机航空摄影系统，能够获取高分辨率航空影像，基于颜色、位置、大小等几方面，快速判定灾害发生的范围以及频率。且无人机重量轻、运载方便，作业效率极高。2.2 数据分析 在数据分析中，遥感空间信息技术包含“信息地理系统”以及“全球定位系统”，这些高端技术在地质灾害研究中产生独特优势。我国对于遥感技术应用投入高度关注，建设的北斗卫星导航系统在农业、工业领域均发挥最大功能。遥感技术能够在有限的时间、空间内获取多波段的数据信息，对已采集到的数据信息实现分析、调节。基于地质灾害研究报告，提供对应
10、的分析方案。已采集到的数据，相关人员只需要借助软件即可建设可视性模型。遥感技术在地质灾害调查工作中，主要是在宏观层次对区域性地质灾害进行预测，表现出该区域地质灾害的变化动态4。如周期性变化动态，甚至可以“年”、“月”等为单位开展灾害演变。基于模型的可视化角度，使相关人员明确灾害的防治规划。灾害规模的具有全局性，精度、准确率较高。在地质灾害调查分析以及宏观调控中，是不可或缺的重要技术手段。对于遥感技术的局部以及细节，还可进行区域性监测、评价。划分危险区、灾害区，实现小范围内的预警。此外，掌握重大灾害的宏观变形情况，实现稳定分析、变形分析，设置预报预警。我国的地质灾害调查起步较晚，截止至 2015
11、 年，与西方发达国家相比依然有一定的差异。但在 2022 年，我国技术突飞猛进，已覆盖 80 余万 km2国土。这代表我国自 2015 年后，对遥感信息技术投入了大量的人力、物力、财力，使得覆盖面在几年内实现了翻倍拓展。在全国范围内，以省、市为主，专门开展地质灾害遥感综合调查课题，可识别各地区特有的地质灾害类型以及对应的灾害演变活动。了解地质灾害对于工程施工以及当地居民所产生的不良影响，明确一旦灾害发生所造成的经济损失。经过数据分析比对，遥感数据分析包含以下几大方面：（1）孕灾背景调查以及灾害现状划分。在孕灾动态预警数据采集、评估、实时调查中，遥感信息技术可快速定位。（2）GIS。GIS 是一
12、种特定的十分重要的空间信息系统。它是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。具有数据采集、分析、管理优势，在中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术 55 地质灾害调查评估中，GIS 能够在最短时间内快速的识别灾害。（3）GPS 是空间定位系统，精度极高，甚至可达mm 级。GPS 以及 GPRS 技术二者融合，在部分区域取得显著的试验效果。由此可见，我国对于空间信息技术以及地质灾害监测积累的丰富经验，在后续改良优化中奠定了良好基础。地质灾害的背景区域差异以及空间信息技术进步所产生的作用更加广泛，对
13、于当地居民以及我国经济发展极为重要5。2.3 综合作用 遥感技术在地质灾害中的综合作用，大致可分为三点：（1）预防灾害，找出地质灾害的范围。在遥感影像中，所有的地质灾害都被标记，按照标记点就可以对灾害频发地区进行划分，明确危险等级。落实安全防范监测意识，将损失率降至最低。对于发生地质灾害的区域，利用遥感技术重点测量，做好预估报警工作。灾害的变化因素随地质演变而变化，在当地如遇不可控天气，如暴雨、暴雪、暴风等，很有可能引发次生灾害。传统的调查方法无法监测面积较大的区域，实用性、准确性都有待提升。但遥感技术能够对大范围的区域进行动态监测，降低检测中出现的图像模糊、数据不同步等问题。（2）便于救援。
14、地质灾害一旦出现，具有爆发性特点。因此，在短时间内会产生大量的破坏，需要第一时间展开组织救援。基于遥感信息技术，可监测受灾地区的具体情况，对受灾地区的现状有更全面、更细致的了解。救援工作非常紧迫，尤其灾害发生区域有居民居住，必须要在12小时内制定并执行救援计划。否则一旦超过 24 小时，受伤居民就会出现生命危险。遥感信息技术可以提供精准讯，对灾区的受灾范围、破坏建筑情况、当地是否出现潜在的气候变化等问题进行预估。（3）灾后重建。在地质灾害防治中，遥感信息技术融合后可以对某区发生地势灾害进行规划，考量了解该区域的灾害特点，生成历史资料，便于后续遥感技术通过历史资料判定该区域是否曾出现过地质灾害。
15、对规划中出现的失误及时纠正，明确灾区地质情况，落实监测方案，为灾后地区重新规划提供可行的数据支持。3 遥感信息技术未来完善重点 虽然遥感信息技术在地灾监测防治中具有独特的优势，但依然有一系列需要完善之处，主要包含以下 4点：（1）遥感空间信息技术涉及范围以及精度有待提升，在灾害监测、调查方面，传统的方式数据传输量过缓，在采集大量数据后，分析、上传流程很容易出现数据同步问题。因此，要保障框架体系的创新，发挥遥感技术在地灾监测中的作用。（2）地质灾害遥感监测工作要保障具有实时性。对于遥感信息源，要保障脱离传统限制，使地质灾害遥感监测工作普及。针对于重点区域、重点工程，实现集中测量。（3）遥感信息源
16、空间分辨率整体较低，很难满足后续地质灾害变形监测工作。这导致遥感技术在宏观分析中区域应用广泛，但在微观分析中受到的局限较多。（4）传统的遥感技术地灾监测、调查利用遥感图像DGPS、DInSAR 等。在进行地质调查以及微观变形监测中，相关技术还需更新完善，要投入专项资金吸收发达国家经验进行更新维护。4 结束语 综上所述，对于已有的地质灾害遥感监测工作，要了解区域稳定性基础，对灾害地质体进行分析，建设数据库，使用雷达技术进行变形测量。在现有的空间信息技术中，能够实现地质灾害多传感、多层次、多精度的整合。在现有基础上，将最先进、最有效的技术手段进行更新组合，达到最佳的监测效果。在体现综合技术的基础上
17、，以光学遥感为主，实现宏观调查分析。通过 Din-SAR 以及 DGPS 开展“地质灾害微观变形结合”，通过实验数据表明，对灾害地质体的正确识别率可高达 85%，对低变形危险地质体监测周期可缩短至三个月，极大程度的节省了研究成本。在高变形率的濒危地质体监测中，其周期可缩短至一周，检测精度同样可达 mm 级别。将地质灾害所造成的损失将至最低，使地质灾害的“不可控性”变为“可控性”。有效防止地质灾害的根本，在于了解地质灾害的生成过程以及地质灾害在具备爆发条件后，出现的潜在爆发中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术 56 几率，提高预报能力，为区域防灾减灾提供科学依据。地质灾害在自然条件下空间分布不均
18、匀，且随时间演变，其有突发性特征。这些特征使得地质灾害有效监测预报要采用空间信息获取、分析地质数据，在地质灾害监测中有独到的应用优势。通过大量的实验数据以及案例，已证明借助遥感信息技术在地质灾害防治中建设监测方案，整体流程简单，数据采集精准，可信度较高。参考文献 1郭倩倩,刘诗云,潘伟锋.GNSS 软件在地质灾害监测中 的 精 度 分 析 及 思 考 J.测 绘 与 空 间 地 理 信息,2023,46(3):194-197.2蔡华,刘邢巍,蒲德祥,等.基于虚拟参考站的 GNSS滑 坡 地 质 灾 害 监 测 分 析 J.全 球 定 位 系统,2023,48(1):46-50.3莫贞祥.地质灾害防治自动化监测手段分析J.中国航班,2023(8):155-158.4王夺,吴兴付,谢苗苗.地质灾害专业监测预警方法技术探究以金寨县白塔畈镇郭店村高楼组滑坡为例J.西部探矿工程,2023,35(3):5-8.5陈春利,方志伟.福建省地质灾害气象预警有效降雨模型研究J.地质力学学报,2023,29(1):99-110.
