基于3S技术的泥石流地质灾害调查新方法

基于3S技术的泥石流地质灾害调查新方法

余建军

四川省地质矿产勘查开发局一0六地质队四川成都611130

摘要：泥石流是一种突发性质的、破坏力极强的地质灾害，我国多地曾遭遇泥石流灾害，给我国造成了极大的人员伤亡及经济损失，因此我国从未停止对泥石流的预防及治理方法的探索。本文就3S技术下泥石流地址灾害调查的方法进行了相关分析与研究。

关键词：3S技术；泥石流；地质灾害；科学防灾

泥石流来势凶猛，灾害巨大，泥石流爆发时，对人民的生命安全以及财产安全都会带来巨大的威胁。对于泥石流、地震等这类地质灾害最重要的治理环节便是提前预防，通过提前的调查与预防工作，及时做好住宅区人员安全的撤离以及财产物资的保护工作，通过源流上的预防最大程度的减少损失。近年来我国对于泥石流、地震等地质灾害的预防方法及技术均有很大的进步，3S技术是在基于近年来地质工作调查与预防方面的不足上，提出新的改进方法，3S技术对于解决泥石流地质灾害调查工作中面临的实际问题有着实际使用价值，是我国地质灾害预防技术的新的突破。

1.3S技术工作原理

3S技术是综合运用了虚拟GIS技术、遥感技术以及GPS技术，对于虚拟GIS技术地运用主要是在地质调查前期，利用现实的遥感数据建立起真实感非常高的虚拟三维场景，在此虚拟场景中涵盖所调查地域的地形、土壤、植被情况、地质情况以及人文数据等，通过真实度极高的虚拟场景为地质调查工作降低难度，也为最终调查结果的准确度提供保障。GPS技术则主要适用于野外调查阶段，利用GPS的定位系统为现实位置进行准确的定位，以及需调查目的地的查找，另外对于野外数据的采集也能提供莫大的帮助。GIS技术则是用于地质调查后期的工作，例如具体低于以及地质情况的有图片制作，调查所得数据的整理与分析，对于地质灾害预警系统的建立。利用3S技术提供的一套完整系统的调查方法，能够在很大程度上提高地质调查工作的工作进度以及工作效率。

3S技术的工作原理主要是基于上述三种信息技术各自的特点与功能上，进行相互间的整合与利用，从而完成地质灾害的调查工作。3S技术点差环节则主要分为四个环节：一是GIS技术进行地域场景虚拟空间的建立以及地域的划分，在三维虚拟场景中进行地质情况的大体分析；二是进行野外场景的实地调查，进行主要地质灾害的空间定位，进行地质情况的解译，三是进行地质情况的分析与评价，得出准确的某个地域地质灾害的易发程度，有准确的数据。最后一个环节便是建立起地质灾害的预警系统，并提出预防及应对地质灾害的具体方案。通过将3S技术运用于地质灾害调查中的每一环节，能够改善以往地质灾害调查工作中的不足，使调查方法更加科学、更加系统，从而得到准确度最高的调查结果，做好预防应对措施，以求将损害降到最小。

2.3S技术在地质灾害调查中的应用

地质灾害调查工作的进行就是为了能够了解地质灾害的本质，从而为地质灾害预防及应对措施提供根据。3S技术以其科学的调查方法与精湛的技术帮助地质工作者完成地质灾害的调查工作，并未调查结果的精准度提供保证。下文就3S技术在当前我国的地质灾害调查工作中的具体应用进行说明与阐述。

2.1划分流域及沟谷

泥石流灾害具有区域应较强的特点，发生泥石流时重视在某一区域发生而并不是整个地域，并且泥石流灾害的发生也有一定的诱发因素，例如因为地震引发的泥石流，或是某一地区长期连降大雨从而引发的山体滑坡、泥石流等地质灾害。例如2008年5月12日发生的四川汶川大地震，在地震发生后的调查中发现因地震引发了十万立方米的山体崩塌与滑坡十九处，并且因为震后遭受了降雨，又引发了新的滑坡、泥石流等地质灾害的发生。因此针对泥石流灾害的区域性特性特点，对于泥石流易发的地域要进行划分。对于泥石流易发区域的划分主要是对沟谷的划分。在进行沟谷划分的过程中需要进行小流域的划分，将地质调查的范围缩小到县域范围内，为三维虚拟场景数据范围的划定提供方便，并利用3S技术对小流域内的数据进行分割，以方便后面沟谷的定位与划分。

在小流域划分工作结束后，就需要进行沟谷的划分工作，在小流域区域中划分出若干个沟谷。遥感技术以及GPS技术在野外调查中的运用都是为了沟谷的划分，通过对虚拟三维场景空间提供的数据进行解译以及在野外调查中获得的数据进行分析，找出泥石流地质灾害易发的区域，对有可能会发生泥石流的区域进行沟谷的边界的划分，通过局部与小范围的划分。更能够增加调查结果的准确性以及对地质灾害的把控性。在进行沟谷划分的工作中就需要运用GIS技术，利用GIS的水文空间分析能力，准确划分出流域内的沟谷范围。

2.2建立小流域三维虚拟场景

在划分出小流域以及够沟谷后，为便于分析与解译，就要建立起小流域的虚拟三维空间场景。通过GIS技术创建小流域的三维虚拟场景，在三维场景中将小流域内的地形结构、地质情况、以及植被，地质内层结构等统统清楚的展现出来，增加场景的真实性，让工作者更加容易观察与分析，在虚拟三维场景建立的基础上，通过GIS技术地解译功能，对各个小流域以及小流域中划分出的若干沟谷进行解译，通过解译及时记录并整理各个沟谷的属性、形态、特征汇水情况具体位置、流域定位等基本信息，通过利用GIS技术对流域内虚拟三维场景的建立以及对流域内信息的解译，准确掌握流域地质情况。

2.3实际地质调查

在通过上述流域划分、沟谷划分、虚拟三维场景建立，流域信息解译等室内工作完成后，就能够基本确定泥石流地质灾害易发的具体区域，然后就重点区域与一般沟谷区域开展实地野外调查，在野外现场调查的工作中，重点是需要掌握通过室内技术无法得知的诸如气候、天气、降雨、河域密实情况以及主河受积压情况等无法确定的因素进行评估，对于容易引发泥石流的危险因素进行记录，对于沟谷泥石流灾害的易发程度进行评估，在这里需要注意的是，对于沟谷地质灾害易发程度的评估既包括短时期内易发程度的评价也包括长时间内易发程度的评估，例如在四十年后，此沟谷爆发泥石流的概率，并做好统计与信息的保存，通过实际的野外调查将沟谷泥石流易发程度进行分级：低级易发、中级易发、高级易发，针对分级的情况，就具体易发程度作出不同的预防应对策略。

2.4建立预警系统

3S技术在泥石流地质灾害调查中的最后也是最重要的一个环节就是针对调查的实际地质情况建立起预警系统及灾害预防应对策略的网络覆盖。3S技术是当今先进科学信息技术的产物，因此在泥石流地质灾害的调查中更够利于灾害信息的获取、分析、以及宣传，利用3S技术建立起灾害预警机制，并利用网络技术将泥石流易发区域进行信息的全面覆盖，建立起全面系统的灾害预防机制，从市级精确到县、到乡镇，确保易发区域民众信息的通畅，通过信息数据及时掌握地质的变化，并就变化情况以及可能引发的结果及时宣传给区域内居住居民，加强民众的心理防范意识，并根据预警体统提供的信息及时做好规避灾害以及群众安全的保护工作。

3.结语

3S技术以特有的科技技术优势，为我国泥石流地质灾害的调查工作开拓了新的思路，有效提高了地质信息的准确度，也为防灾减灾工作的进行提供了帮助，3S技术在泥石流地质灾害调查工作的运用，为我国民众的生命及财产安全提供了有力的保障。

参考文献：

[1]徐慧娟.怒江流域高山峡谷区泥石流活动规律及成灾驱动力研究[D].云南大学，2016.

[2]程思.都江堰市龙溪河流域震后多沟同发泥石流危险性及易损性研究[D].成都理工大学，2015.

[3]姚杰.西藏地区国道318线泥石流灾害分析与防治措施[D].重庆交通大学，2012.

[4]杨鑫.基于3S技术的汶川强震区潜在突发性泥石流危险性区划及评价研究[D].成都理工大学，2012.

[5]李少达.强震区斜坡地质灾害遥感信息提取与评价关键技术研究[D].成都理工大学，2011.

[6]潘雅辉，陆丽珍.基于3S技术的泥石流地质灾害调查新方法[J].浙江教育学院学报，2008（03）：39-44.