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摘要:近年来随着我国科技水平的不断提高,各种新型的科学技术也被越来越多地运用到自然科学的行业范围内。在地质灾害的监测过程中科学合理地使用遥感技术能够提升地质灾害灾情预警的准确率,同时还能结合实际情况对不同的灾害种类进行全面的监测和预防。本文对遥感技术在地质灾害监测中的应用进行综合探讨,以此给自然科学工作者一些参考建议。
关键词:遥感技术;地质灾害;监测应用
引言
目前我国部分山地和丘陵地区的地质灾害频发,由于我国疆土广阔地貌复杂,导致很多地区处于地震带上,受自然及人为活动影响,使得这些地区的地质灾害发生概率远远高于其他地区,破坏了其地形地貌景观,严重的影响了当地居民的日常生活和生命财产安全。同时地质灾害还会使当地的生态环境遭到严重破坏,一些等级较高的地质灾害会导致森林大片损毁,大面积的土地资源不能利用,浪费了大量的土地资源,对地上地下建筑物和构筑物产生破坏,因此预防地质灾害的工作也是极为必要且神圣的。
对地质灾害监测使用遥感技术能够提升地质灾害预警预报准的确率,同时还能对地质灾害的实际情况进行全面的监测,防止下一次地质灾害来临前当地没有做好预防措施的现象。这不仅能够尽可能的避免地质灾害对人和环境造成的不利影响,还能促使人们提前做好应对地质灾害的准备,把因地质灾害造成的损失降到最低。
一、常见地质灾害的种类和特点
地质灾害是由自然因素或者人为活动引发的危害人民生命和财产安全的与地质作用有关的地质现象。自然致灾因素有降水、融雪、地震等。人为致灾因素主要有工程开挖、堆载、爆破、采矿、弃土等活动。
地震灾害是由于内动力地质作用形成。自然地质结构和板块运动会造成例如泥石流,山体滑坡,地面塌陷,崩塌,水土流失等现象,重大的地质结构变形会导致地震、火山运动等严重的地质灾害现象发生。一些是由于人为对环境的破坏而导致的地质灾害,例如大量砍伐森林树木从而导致植被覆盖率降低并且山体土壤松动,从而引发山体滑坡和泥石流。或者由于大量的地下开采使得地面下方形成巨大空洞,在应力过大的时候就会产生塌陷。
这些地质灾害总结起来主要涵盖以下几个特点:
(1)造成损失巨大。一般的地质灾害会造成大量的人员伤亡和财产损失,严重一些的地质灾害不仅会对人们的居住环境造成不利影响还会对自然环境造成无可挽回的损失。在地质灾害发生前,其造成的损失是不可估量的,要在灾后的很长一段时间内做具体的数据统计才能对其进行全面的评定。
(2)破坏面积较广。山体滑坡或泥石流属于破坏面积相对较小的灾害,但是即使这样也会对当地的居民生活造成巨大的影响。一些大面积的地质灾害例如级别较高的地震会使整个村庄或城镇的建筑物瞬间化为瓦砾。
(3)同一地点的持续发生概率高。例如举世闻名的汶川地震在来临后一个月内就产生了数次余震,使得当地片瓦不留。这种持续发生的地质灾害还会产生连锁反应,例如一次地震和多次的余震会造成当地的山体滑坡,进而产生泥石流,地面塌陷或产生裂缝等现象发生,这就给地质灾害的破坏等级又提高了一个层次。
二、遥感技术的应用价值
利用遥感技术进行对地监测是一种先进并逐步推广的高科技手段。在对地质灾害监测的过程中应用遥感技术能够实现对地质灾害信息的及时反馈,通过软件控制,可以实时解算监测数据与形变,并对其做出分析和预测。遥感监测系统运行时,可以在互联网上在线查看各个监测点地表实时变化情况,对超出阈值的情况,能够及时发出预警提示,通过手机 app、短信、报警器等提醒监控中心值守人员及时启动相关预警防护措施,从而预判地质灾害的发生可能,避免或降低险情发生,保障人民群众的生命财产安全和自然环境的安全。
这样的有利条件只能反应出遥感技术的一部分价值,并不能体现其应用价值的全部,因此应该从更加广泛的层面对遥感技术进行综合分析,展开遥感技术相关的科学研究。其意义在于当地质灾害发生过后如果对灾害发生的应对手段使用不恰当、对灾害过后采取的救援措施不及时就需要考慮到提前应对地质灾害的持续性影响。地质灾害的突发性和危险性极高,因此应对灾害的救援时间也变得非常有限。基于此,利用遥感技术帮助救援队伍在施救的过程中规避风险,展开营救的重要性就得以体现。
在地质灾害破坏地表地貌过后,对于当地环境的重建过程也极其适合于利用遥感技术。可以利用遥感影像挑选适合重建的区域,来确保施工人员和居住民众的人身财产安全。当危险再次发生时,应用遥感技术对地质灾害展开监控和获取影像资料,提升相应的防范措施,从而避免重建工作因灾害的再次发生而功亏一篑。
因此遥感技术对地质灾害信息的监测和预防对于民众的意义极大,是造福民众的一种技术手段。
三、遥感技术在地质灾害监测中的应用
1、在地面塌陷监测中的应用
北斗卫星监测系统在我国一些省份的地面塌陷中得到初步认可。它利用北斗接收天线获取监测数据,通过采集器组成的无线自组织网络,将监测数据安全高效地传输到监测中心,最终实现监测的可视化管理。通过对监测区塌陷数据的整理、分析、验证,绘制出该地区地面塌陷等值线图,分析掌握塌陷区的塌陷程度和幅度,也能及时了解区内建筑物、人口、土地遭受危险程度,摸清项目区内的地面塌陷现状,并提出防治对策,及时向政府部门提出防治与修复的合理化建议,也为其他塌陷区监测的全面开展提供经验和理论支持,避免和减少由地面塌陷照成的损失,在塌陷区土地的利用方面为政府提供科学可靠的原始塌陷数据,更好的服务于当地的社会经济发展。
2、在地震预测中的应用
遥感对于地震预测的应用主要通过卫星热红外技术来预测地壳结构的异常从而预测地震的发生。由于地球要维持地表的能量均衡,地表运动会产生能量的吸收与释放,吸收的单位往往以红外线的形式辐射出去。许多研究成果表明,地质构造变异往往可以表现出地表热异常,构造活动越剧烈则热流值越高,也就是地震的前兆。历史数据表明,中等强度以上的地震发生前普遍会出现 3~15℃的增温,其增温幅度受纬度、地形和季节影响,而沿海地区震前热通量异常更为明显。 遥感技术可以通过远程监控对全国范围内大部分地区的地质灾害进行全方位監测和预判。从监测收集到的信息中挑选有用的数据进行分析,判断是否存在大规模的地质灾害隐患,进而判断可能发生地震的强度等级和影响范围,并以此形成报告来通知当地政府和居民,做好防范措施,及时的进行地灾避险或者撤离工作。
3、在突发地质灾害监测中的应用
突发性质地质灾害的主要特点是这种灾害在发生前没有人能察觉和预知,瞬时发生且危险性极高、破坏性极强,这样就使得这种地质灾害的预防难度非常大。
这种情况下应用先进的遥感技术就显得非常重要。突发性地质灾害中最为明显的就是山体崩塌和泥石流。一些极端天气出现时,例如长时间的降雨或短时间强降雨,会使得山体的植被根部遭到破坏裸露,对于一些山体土质结构本来就不是很紧实的地区变得不稳定,经过长时间的雨水冲刷更容易发生突发性的崩塌灾害或者泥石流灾害。
应用遥感技术对这些突发性地质灾害的易发区进行长时间的监测,观测其植被生长情况,地势情况,岩石和土壤结构情况,然后对这些返回的图像内容进行分析,得出相应的结论。在植被较少的地区,如果长时间处于降雨状态且区域地质条件并不理想那么就很有可能诱发突发性地质灾害。
应用遥感技术的固有属性对这种地质灾害地区进行图像分析和监控,能够有效的预防该种类地质灾害的发生,并提升救援行动的安全性和效率。
4、调查地质灾害背景
遥感技术在实际的使用中不仅可以提高地质灾害监测的效率,还能够结合当地的实际情况给出针对性的治理方法。对地质灾害的救援行动可以起到一定的积极作用,减少损失。通过遥感仪器的使用对孕灾环境的背景进行综合调查和探析,从而找出可能发生地质灾害地区的孕灾原因,并通过对这些原因进行整合提出较为有针对性的,科学的预防建议。通过远程监控进而大大减少了人员留守,把地质灾害所能造成的物质和人员损失降到最低,把地质灾害的危险性控制在最小。
在运用遥感技术进行监测的过程中,通过图像返回的信息数据可以对地质灾害的实际情况进行调查。例如当地的气候条件如何,当地的地表条件怎样等等。同时遥感技术还能对当地的降水量和地面坡度这些情况进行客观的调查和分析。
合理运用遥感技术对所有调查数据进行汇总分析。把得到的信息进行集中记录和保存,这样就能保证地质信息的完整性和准确性。为将来相关人员的查询调用提供了方便。
四、结束语
综上所述,遥感技术在地质灾害中的主要作用就是无人监测和影像获取,自动完成数据采集、原始数据质量控制、环境误差建模、基线解算、数据远程推送等功能。通过数据自动传输,可以实现对地表位移及塌陷一体化的自动监测,减少全天候的人员值守。因此对遥感技术的合理运用能够打破传统监测技术的局限性,通过发挥遥感技术自身的技术优势和特点,实现对地质灾害的实时有效的监测。在监测数据的有效性和准确性得到保证的基础上,对地质灾害完成全方位的动态监测。
同时遥感技术还能对地质的孕灾背景进行调查,从多角度分析可能出现地质灾害的原因,从而对这些地区提供有效的防治措施。从根本上实现对地质灾害的全面控制,保证地质灾害对地区的损坏率达到最小。
参考文献
[1]张韬 .刍议遥感技术在地质灾害监测中的应用 [J].世界有色金属 ,2019(04):302+304.
[2]岳军红 ,程曦 ,范双江 .遥感技术在农业灾害监测中的应用分析 [J].农村实用技术 ,2019(03):23-24.
[3]黎立 .浅析遥感技术在地质灾害监测中的应用 [J].信息记录材料 ,2019,20(02):86-87.
[4]翟代廷 .无人机遥感技术在地质灾害监测中的应用 [J].世界有色金属 ,2018(17):279+281.
[5]黄小雪 ,罗麟 ,程香菊 .遥感技术在灾害监测中的应用 [J].四川环境 ,2014(06):102-106.
李琳,1988.07-,女,汉,山东省、平阴县人,,水工环 工程师,硕士研究生,研究方向:水文地质,环境工程
关键词:遥感技术;地质灾害;监测应用
引言
目前我国部分山地和丘陵地区的地质灾害频发,由于我国疆土广阔地貌复杂,导致很多地区处于地震带上,受自然及人为活动影响,使得这些地区的地质灾害发生概率远远高于其他地区,破坏了其地形地貌景观,严重的影响了当地居民的日常生活和生命财产安全。同时地质灾害还会使当地的生态环境遭到严重破坏,一些等级较高的地质灾害会导致森林大片损毁,大面积的土地资源不能利用,浪费了大量的土地资源,对地上地下建筑物和构筑物产生破坏,因此预防地质灾害的工作也是极为必要且神圣的。
对地质灾害监测使用遥感技术能够提升地质灾害预警预报准的确率,同时还能对地质灾害的实际情况进行全面的监测,防止下一次地质灾害来临前当地没有做好预防措施的现象。这不仅能够尽可能的避免地质灾害对人和环境造成的不利影响,还能促使人们提前做好应对地质灾害的准备,把因地质灾害造成的损失降到最低。
一、常见地质灾害的种类和特点
地质灾害是由自然因素或者人为活动引发的危害人民生命和财产安全的与地质作用有关的地质现象。自然致灾因素有降水、融雪、地震等。人为致灾因素主要有工程开挖、堆载、爆破、采矿、弃土等活动。
地震灾害是由于内动力地质作用形成。自然地质结构和板块运动会造成例如泥石流,山体滑坡,地面塌陷,崩塌,水土流失等现象,重大的地质结构变形会导致地震、火山运动等严重的地质灾害现象发生。一些是由于人为对环境的破坏而导致的地质灾害,例如大量砍伐森林树木从而导致植被覆盖率降低并且山体土壤松动,从而引发山体滑坡和泥石流。或者由于大量的地下开采使得地面下方形成巨大空洞,在应力过大的时候就会产生塌陷。
这些地质灾害总结起来主要涵盖以下几个特点:
(1)造成损失巨大。一般的地质灾害会造成大量的人员伤亡和财产损失,严重一些的地质灾害不仅会对人们的居住环境造成不利影响还会对自然环境造成无可挽回的损失。在地质灾害发生前,其造成的损失是不可估量的,要在灾后的很长一段时间内做具体的数据统计才能对其进行全面的评定。
(2)破坏面积较广。山体滑坡或泥石流属于破坏面积相对较小的灾害,但是即使这样也会对当地的居民生活造成巨大的影响。一些大面积的地质灾害例如级别较高的地震会使整个村庄或城镇的建筑物瞬间化为瓦砾。
(3)同一地点的持续发生概率高。例如举世闻名的汶川地震在来临后一个月内就产生了数次余震,使得当地片瓦不留。这种持续发生的地质灾害还会产生连锁反应,例如一次地震和多次的余震会造成当地的山体滑坡,进而产生泥石流,地面塌陷或产生裂缝等现象发生,这就给地质灾害的破坏等级又提高了一个层次。
二、遥感技术的应用价值
利用遥感技术进行对地监测是一种先进并逐步推广的高科技手段。在对地质灾害监测的过程中应用遥感技术能够实现对地质灾害信息的及时反馈,通过软件控制,可以实时解算监测数据与形变,并对其做出分析和预测。遥感监测系统运行时,可以在互联网上在线查看各个监测点地表实时变化情况,对超出阈值的情况,能够及时发出预警提示,通过手机 app、短信、报警器等提醒监控中心值守人员及时启动相关预警防护措施,从而预判地质灾害的发生可能,避免或降低险情发生,保障人民群众的生命财产安全和自然环境的安全。
这样的有利条件只能反应出遥感技术的一部分价值,并不能体现其应用价值的全部,因此应该从更加广泛的层面对遥感技术进行综合分析,展开遥感技术相关的科学研究。其意义在于当地质灾害发生过后如果对灾害发生的应对手段使用不恰当、对灾害过后采取的救援措施不及时就需要考慮到提前应对地质灾害的持续性影响。地质灾害的突发性和危险性极高,因此应对灾害的救援时间也变得非常有限。基于此,利用遥感技术帮助救援队伍在施救的过程中规避风险,展开营救的重要性就得以体现。
在地质灾害破坏地表地貌过后,对于当地环境的重建过程也极其适合于利用遥感技术。可以利用遥感影像挑选适合重建的区域,来确保施工人员和居住民众的人身财产安全。当危险再次发生时,应用遥感技术对地质灾害展开监控和获取影像资料,提升相应的防范措施,从而避免重建工作因灾害的再次发生而功亏一篑。
因此遥感技术对地质灾害信息的监测和预防对于民众的意义极大,是造福民众的一种技术手段。
三、遥感技术在地质灾害监测中的应用
1、在地面塌陷监测中的应用
北斗卫星监测系统在我国一些省份的地面塌陷中得到初步认可。它利用北斗接收天线获取监测数据,通过采集器组成的无线自组织网络,将监测数据安全高效地传输到监测中心,最终实现监测的可视化管理。通过对监测区塌陷数据的整理、分析、验证,绘制出该地区地面塌陷等值线图,分析掌握塌陷区的塌陷程度和幅度,也能及时了解区内建筑物、人口、土地遭受危险程度,摸清项目区内的地面塌陷现状,并提出防治对策,及时向政府部门提出防治与修复的合理化建议,也为其他塌陷区监测的全面开展提供经验和理论支持,避免和减少由地面塌陷照成的损失,在塌陷区土地的利用方面为政府提供科学可靠的原始塌陷数据,更好的服务于当地的社会经济发展。
2、在地震预测中的应用
遥感对于地震预测的应用主要通过卫星热红外技术来预测地壳结构的异常从而预测地震的发生。由于地球要维持地表的能量均衡,地表运动会产生能量的吸收与释放,吸收的单位往往以红外线的形式辐射出去。许多研究成果表明,地质构造变异往往可以表现出地表热异常,构造活动越剧烈则热流值越高,也就是地震的前兆。历史数据表明,中等强度以上的地震发生前普遍会出现 3~15℃的增温,其增温幅度受纬度、地形和季节影响,而沿海地区震前热通量异常更为明显。 遥感技术可以通过远程监控对全国范围内大部分地区的地质灾害进行全方位監测和预判。从监测收集到的信息中挑选有用的数据进行分析,判断是否存在大规模的地质灾害隐患,进而判断可能发生地震的强度等级和影响范围,并以此形成报告来通知当地政府和居民,做好防范措施,及时的进行地灾避险或者撤离工作。
3、在突发地质灾害监测中的应用
突发性质地质灾害的主要特点是这种灾害在发生前没有人能察觉和预知,瞬时发生且危险性极高、破坏性极强,这样就使得这种地质灾害的预防难度非常大。
这种情况下应用先进的遥感技术就显得非常重要。突发性地质灾害中最为明显的就是山体崩塌和泥石流。一些极端天气出现时,例如长时间的降雨或短时间强降雨,会使得山体的植被根部遭到破坏裸露,对于一些山体土质结构本来就不是很紧实的地区变得不稳定,经过长时间的雨水冲刷更容易发生突发性的崩塌灾害或者泥石流灾害。
应用遥感技术对这些突发性地质灾害的易发区进行长时间的监测,观测其植被生长情况,地势情况,岩石和土壤结构情况,然后对这些返回的图像内容进行分析,得出相应的结论。在植被较少的地区,如果长时间处于降雨状态且区域地质条件并不理想那么就很有可能诱发突发性地质灾害。
应用遥感技术的固有属性对这种地质灾害地区进行图像分析和监控,能够有效的预防该种类地质灾害的发生,并提升救援行动的安全性和效率。
4、调查地质灾害背景
遥感技术在实际的使用中不仅可以提高地质灾害监测的效率,还能够结合当地的实际情况给出针对性的治理方法。对地质灾害的救援行动可以起到一定的积极作用,减少损失。通过遥感仪器的使用对孕灾环境的背景进行综合调查和探析,从而找出可能发生地质灾害地区的孕灾原因,并通过对这些原因进行整合提出较为有针对性的,科学的预防建议。通过远程监控进而大大减少了人员留守,把地质灾害所能造成的物质和人员损失降到最低,把地质灾害的危险性控制在最小。
在运用遥感技术进行监测的过程中,通过图像返回的信息数据可以对地质灾害的实际情况进行调查。例如当地的气候条件如何,当地的地表条件怎样等等。同时遥感技术还能对当地的降水量和地面坡度这些情况进行客观的调查和分析。
合理运用遥感技术对所有调查数据进行汇总分析。把得到的信息进行集中记录和保存,这样就能保证地质信息的完整性和准确性。为将来相关人员的查询调用提供了方便。
四、结束语
综上所述,遥感技术在地质灾害中的主要作用就是无人监测和影像获取,自动完成数据采集、原始数据质量控制、环境误差建模、基线解算、数据远程推送等功能。通过数据自动传输,可以实现对地表位移及塌陷一体化的自动监测,减少全天候的人员值守。因此对遥感技术的合理运用能够打破传统监测技术的局限性,通过发挥遥感技术自身的技术优势和特点,实现对地质灾害的实时有效的监测。在监测数据的有效性和准确性得到保证的基础上,对地质灾害完成全方位的动态监测。
同时遥感技术还能对地质的孕灾背景进行调查,从多角度分析可能出现地质灾害的原因,从而对这些地区提供有效的防治措施。从根本上实现对地质灾害的全面控制,保证地质灾害对地区的损坏率达到最小。
参考文献
[1]张韬 .刍议遥感技术在地质灾害监测中的应用 [J].世界有色金属 ,2019(04):302+304.
[2]岳军红 ,程曦 ,范双江 .遥感技术在农业灾害监测中的应用分析 [J].农村实用技术 ,2019(03):23-24.
[3]黎立 .浅析遥感技术在地质灾害监测中的应用 [J].信息记录材料 ,2019,20(02):86-87.
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[5]黄小雪 ,罗麟 ,程香菊 .遥感技术在灾害监测中的应用 [J].四川环境 ,2014(06):102-106.
李琳,1988.07-,女,汉,山东省、平阴县人,,水工环 工程师,硕士研究生,研究方向:水文地质,环境工程