基于遥感测绘技术的典型地质灾害应用分析

基于遥感测绘技术的典型地质灾害应用分析

李辉

武汉航天远景科技股份有限公司  430223

摘要： 本文探讨了地质灾害治理中遥感测绘技术的优势及应用策略。遥感技术通过实时监测地表变化和准确评估灾害风险，提供了重要的技术支持。在应用策略上，子像素识别技术增强了细节解读，短时重访同步观测提高了数据实时性，分区域遥感组网确保了全面覆盖。这些策略的实施将有效提高地质灾害治理的效率和准确性。

关键词： 地质灾害治理、遥感测绘技术、实时监测、灾害风险评估

引言： 地质灾害是世界各国面临的重要挑战之一，对人们的生命财产安全造成严重威胁。为了更好地预防和治理地质灾害，遥感测绘技术被广泛应用于地质灾害监测与评估中。本文旨在探讨遥感测绘技术在地质灾害治理中的优势及应用策略，以期为地质灾害的有效防控提供技术支持和方法指导。

1.地质灾害治理中遥感测绘技术的优势

1.1.实时监测地表变化

遥感测绘技术，特别是通过高分辨率的卫星传感器，可以捕获大范围的实时地表信息。这种技术在无法到达或难以到达的地方，如高山、沼泽或其他偏远地区，具有显著的应用优势。一方面，传统的地表观测方式，如地面调查，往往受到各种自然因素和人为因素的制约，而遥感测绘技术可以突破这些限制，提供连续、系统的地表数据。这些数据不仅可以显示地表的基本特征，如植被、土壤和水体，还可以揭示地表微小的变化，如初期的滑坡、地裂等。当某个地区的地质条件发生变化时，监测人员可以迅速捕捉到这种变化，及时作出反应。另一方面，遥感测绘技术还能够与其他高新技术相结合。例如，地理信息系统和大数据分析技术相结合，能够进行深度的数据挖掘和分析，不仅可以监测到地表的微小变化，还可以对这些变化进行预测和模拟，进一步提高对地质灾害的预警能力。例如，当某地发生小规模滑坡时，通过遥感测绘技术捕捉到这一信息后，可以结合地质、气象和水文数据，预测滑坡的发展趋势和可能的影响范围。

1.2.准确评估灾害风险

遥感测绘技术作为一种新型测绘技术，为监测人员深入解读和量化地质灾害风险提供了技术支持。首先，遥感测绘技术能够从宏观角度捕捉地域特征，如地貌、岩性、土壤等，并为更细致的风险评估提供关键数据。例如，通过对特定区域的红外、微波等多源遥感数据进行综合分析，可以精确判定该区域的岩层构造和土壤状态，从而识别出可能存在的裂缝、断层或其他潜在的灾害敏感点。其次，遥感测绘技术与现代数值模型相结合，能够模拟地质灾害的发生和演变，例如，通过雨量和土壤湿度等遥感数据，与水文模型相结合，可以估算特定地区发生山体滑坡的概率。最后，长时间序列的遥感数据可以探究某一地区的地质变迁规律，为灾害发生的周期性和规律性分析提供依据。例如，通过对过去10年的遥感数据进行分析，可能发现某地区的地下水位逐年上升，从而推断出其地质稳定性逐渐下降的趋势。这种长期的、系统的评估方式对于地质灾害的预防和应对具有重要作用。

2.地质灾害治理中遥感测绘技术的应用策略

2.1.利用子像素识别技术增强细节解读

在地质灾害治理中，面对数据分辨率的限制，子像素识别技术已成为遥感测绘中一项关键的技术。子像素识别技术的基本原理是超越传统遥感数据的物理分辨率，对遥感影像进行更为深入的解读，从而获取更为细致的地物信息。首先，在地质灾害的监测与评估中，这种技术的应用有着实际意义。例如，当遥感影像无法直接呈现滑坡、裂缝等微小地质变化时，子像素识别技术可以通过分析这些变化的初期迹象，帮助监测人员更精确地定位。其次，实际操作中，根据地质灾害的特性，选择适当的子像素识别算法和模型，如光谱混合分析、模糊逻辑或人工神经网络等。将这些算法应用于遥感数据分析，从中提取出比原始像素级更为精细的信息。例如，在地震后的地表裂缝识别中，通过子像素识别技术，可以从较低分辨率的卫星图像中识别出那些裸眼几乎无法辨认的细微裂缝，为后续的灾害评估和治理提供关键数据。对于因天气原因或者光照条件不佳造成影像质量下降的情况，采用子像素识别技术，通过算法，最大限度地挖掘出其中的地质信息。为了使这项技术得到更广泛的应用，许多遥感软件已经将像素识别技术集成在其中，方便地质工程师和遥感数据分析人员在实际工作中运用，从而更为高效地获取和分析地质灾害的关键信息。

2.2.采用短时重访同步观测提高数据实时性

在地质灾害治理中，数据的实时性是至关重要的一个因素。由于地质灾害发生的突然性和不可预测性，确保快速获取、处理和应用遥感数据变得尤为关键。传统的遥感测绘技术虽然可以提供地面信息，但数据处理流程过长，使得数据的应用受限。为了解决这一问题，在地质灾害治理中采用短时重访同步观测策略。

（1）遥感设备需要具备快速响应的能力。当接收到灾害预警信号或者发现异常指标时，遥感卫星或无人机可以快速调度，覆盖目标区域，实现快速、高分辨率的数据采集。而这种高频率的观测不仅能够获得实时数据，还能为多时相的变化分析提供重要依据，例如，通过连续观测，监控地裂缝的扩展情况或河流的变迁动态。

（2）为了应对大量实时输入的数据流，遥感数据处理中心需要具备强大的并行计算能力和高速数据传输链路。通过优化算法，数据质量控制、大气校正、辐射校正以及地物分类等数据处理流程可实现近实时完成。这意味着从数据采集到初步解析的周期大幅缩短，为后续的地质灾害评估和预警提供了时效性极强的信息。

（3）地面传感器、全球定位系统和其他地面测量工具的数据，与遥感数据共同输入一个统一的数据融合平台，进行时空一致性分析和校准。例如，在地裂缝监测中，遥感数据可以提供裂缝的整体分布和形态，地面传感器则可以提供裂缝的深度、开裂速度等详细参数。两者结合，可以为深入分析地裂缝发展情况提供依据。

2.3.实行分区域遥感组网确保全面覆盖

在地质灾害治理中，为确保对各个关键区域的实时监测与分析，已经逐步实施了分区域遥感组网的应用策略。

（1）运用先进的地理信息系统与统计学方法对整个监测区域进行详细的风险评估，从而确定可能的灾害高发区、易发区与关键观测点。这种评估不仅考虑了地质构造、地貌特征和气候因子，还纳入了人为因素，如土地利用变化和城市化进程。根据评估结果，将整个区域划分为多个子区域，确保每个风险区域都在监测范围内。

（2）为了满足各子区域的特定需求，每个子区域的遥感观测设备会根据该区域的地质和地貌特征进行优化配置。例如，在地质构造复杂、地貌变化频繁的区域，可能会优先选择多光谱、高分辨率和高灵敏度的遥感观测设备，确保对地面的微小变化和细节进行精准捕捉。而在地质环境相对稳定、但面积较大的区域，则可能选择宽幅条带、中等分辨率的遥感观测设备，确保更广泛的覆盖。

（3）为了确保数据的连续性与完整性，不仅要求设备具有高速通信能力，还需要有完善的数据备份与恢复机制。各个子区域的遥感观测设备采用了先进的通信协议和技术进行互联互通，确保数据实时、高效地传输到中央处理中心。即使某一遥感观测设备出现故障或数据传输中断，由于网络的冗余设计，其他设备仍然可以迅速补上，避免数据丢失。

3.结束语

综上所述，遥感测绘技术在地质灾害治理中发挥着不可替代的作用，其优势和应用策略为地质灾害的防治提供了重要支撑。随着技术的不断进步和策略的不断完善，相信在未来的地质灾害治理工作中，遥感技术将发挥更大的作用，为人类社会的安全和稳定做出更大的贡献。

参考文献

[1]孙爱荣.对遥感测绘技术在地质灾害治理方面的应用分析[J].世界有色金属,2020,(17):210-211.

[2]尚新华.浅析遥感测绘技术在地质灾害治理方面的应用与创新[J].居舍,2020,(09):59.