地质灾害治理中遥感测绘技术的应用与探究
摘要
关键词
地质灾害;治理;遥感测绘技术;应用
正文
引言
在人类赖以生活的地球上,地质灾害对地球生态环境造成巨大破坏的同时,也成为威胁人类生产、生活的重要因素。就我国而言,广阔的地貌构造、复杂的地形特征决定了我国地质灾害的频发,加之过去较长时间内粗放型经济的快速发展,导致自然环境恶化,进一步加剧了地质灾害的突发性、持续性和破坏性。因此,行之有效的监测技术势必会降低地质灾害发生的可能性,尤其在习近平总书记关于“绿水青山就是金山银山”的论断背景下,发展针对典型地质灾害的高精尖监测技术及有效治理方案,对于地质工程的安全施工和经济社会的长效发展具有至关重要的意义。
1遥感技术的应用原理
遥感技术是测绘技术中一项重要的内容,在地质灾害的勘查中有着较为广泛的应用。遥感技术主要是指以距离感应的相关原理,依据电磁波理论来对数据进行测量的技术。该技术能够在不接触被测物体表面的情况下对数据信息进行测量,大多被应用到对一些远距离、复杂的地质条件进行测绘的过程中。遥感技术主要能够被应用到地质灾害的监测和治理当中,以某矿山开采工程为例,在工程建设的过程中,应用遥感测绘技术来对工程周边的生态环境进行监测,能够依据卫星来对地球和底层大气的光学和电子观测的方式,在不接触地面物体目标的情况下,应用遥感器来获取地面物体的电磁波信息,然后依据对电磁波信息的分析处理,就可以得到矿山整体生态环境的信息。前,能够应用于地质测绘的遥感技术数据源以资源卫星、风云卫星、海洋卫星、Landsat、Spot等光学遥感卫星为主。在实际应用遥感技术对地质灾害进行监测的过程中,一般以高分卫星数据处理为主要目标,具体包括波段组合、几何精校正、图像镶嵌和图像裁切处理四个主要步骤。波段组合主要是指发挥遥感技术的波段组合功能,让高分卫星数据能够以波段组合的方式呈现出更好的效果。考虑到高分卫星数据可能存在几何畸变的情况,一般需要借助地面控制点,以方法确定、控制点输入、像素重采样和精度评价的方式来对数据进行精校正。对于多景影像,一般需要对影像进行镶嵌和边界裁切再处理,从而得到对被测区域进行测量的实际影像。而在应用遥感技术对地质灾害进行防治的过程中,能够在地质灾害发生后的第一时间对灾害发生的坐标位置情况进行监测,并将获取到的受灾画面信息转换成数字信息之后向地面传递。地面的工作人员能够依据传输的影像来对地质灾害的产生原因进行分析,并及时采取相应的措施来对地质灾害进行治理。例如,应用遥感技术能够在滑坡这一地质灾害发生后,通过对现场的测绘来对一些大型塌滑体的数量、分布以及稳定状态进行分析,从而为治理滑坡灾害提供依据。
2灾害防治对遥感地理信息的实际需求
2.1自然灾害
自然灾害主要包括气象灾害、地质灾害、海洋灾害等,这些灾害具有不可预防的特点,并且具有较强的突发性。近几年,我国自然灾害发生呈上升趋势,直接对社会造成了严重的威胁,影响群众的生命安全,造成了不可挽回的经济损失。自然灾害具有较强的突发性、猛烈性和破坏性,波及的范围较广,直接影响了社会稳定。比如,我国经常发生的洪涝事件,特别是东南沿海地区,在夏季容易遭受强雷暴雨袭击,甚至受到台风侵袭,造成该地区洪涝灾害加重,直接影响了庄稼植被,威胁到群众的生命安全。因此,需要获得更加完备的遥感和地理信息,明确灾害的发生规律以及灾害的发生情况,并进行针对性防治,更好地维护社会稳定,保护群众的生命财产安全。在开展洪涝灾害防治的过程中,无论采取非工程措施还是工程措施,都需要大量的地理信息,以获得更多的遥感、空间信息等,明确不同地区的地形地貌、电子地图,为后续开展防治救援工作提供一定的信息支持。在开展洪涝灾害救治的过程中,为了确保抢灾救灾物资能够运输到位,明确人员撤离路线,也需要获得更多的遥感和地理信息,明确该地区洪水蔓延的趋势,确定洪水入侵时,设置堤防的最合理位置等基本情况,从而在后续应急防治时,保障被洪水侵害区域的灾民撤离,及时应对可能出现的突发情况,并做出迅速响应,更好地保护群众生命和财产安全。
2.2地质灾害
我国是世界上经常发生地质灾害的国家之一,也是地质灾害较为严重的国家之一,特别在我国的西南和西北地区,地质灾害发生的频率更高,危害更加严重。我国每年出现地质灾害的次数较多,有的灾害造成了较大的人员伤亡,经济损失甚至达到上百亿元。地质灾害包括崩塌、滑坡、泥石流等,具有较强的突发性和破坏性,在灾后会对当地的地质和地貌造成一定的影响和威胁。因此,为了进一步防治地质灾害,需要建立健全地质灾害监测网络和预警系统,做好充分的应急准备工作。地质灾害大多出现在县、乡、村等地,因此要加强这部分地区的群防工作,切实对地质灾害的发生情况进行预报,并查明主要出现灾害的具体分布地点,明确地质灾害的威胁对象、波及范围,并对比历史数据,进一步分析地质灾害的发生规律,从而制定针对性的自然灾害防治措施。那么在后续地质灾害防治的过程中,如何采取防治措施、如何转移人员、如何运输应急物资都需要进行详细绘制和分析,要明确遥感和地理信息技术,明确空间信息,才能够尽快查明地质灾害的影响范围,妥善安置村民生活,做好医疗救护,因此需要获得更加完备准确的地理和遥感信息。
3地质灾害治理中遥感测绘技术的应用策略
3.1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。
3.2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。每个子区域都将配备专门的遥感观测设备,采用最新的成像技术,从而形成一个高效、高密度的遥感观测网络结构。(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,还需要有完备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。
3.3地质灾害监测
随着智能遥感技术的普及,传统的地质灾害监测方法已经不再适用,因为它们存在许多不合理的地方。其中最大的一个问题是,相关工作人员必须到野外进行工作,而在恶劣的地质环境中,他们很难正常工作,也无法进行有效的、精准的监测,这就导致了实际操作中遇到了各种问题。由于技术应用不够适当,导致了相应的结果不能达到预期的效果。通过现代智慧遥感识别方法,我们可以对地质灾害的危险性作出判断,从而更好地了解导致自然灾害的地理原因和规模。此外,我们还可以通过对受灾对象的具体危险性做出详细分析,客观准确判断潜在的危险性,并找出导致矿山企业发生危险的主要原因。通过对中的新旧科技监测样本做出比较分析,可以有效地降低自然灾害的发生率,从而使人们可以在自然灾害出现以前就可以及时做出预防,以免危害的地方遭受损失。
结束语
综上所述,针对遥感技术的发展现状及遥感技术在矿山测绘中的应用情况,结合山体滑坡、岩层塌陷、地表裂缝三类典型矿山地质灾害的特征,开展基于遥感测绘技术的典型地质灾害监测方法,对保证矿山安全生产具有重要的指导意义和实际价值。此外,考虑到人工智能时代的到来,遥感测绘技术也需要不断地创新和发展,才能应对新时代的挑战和机遇。
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