云南鲁甸6.5级地震灾区滑坡分布特征研判分析

地震灾区滑坡损毁房屋造成人员伤亡,损毁道路造成交通中断,堵塞河道形成堰塞湖,这些严重威胁着灾区人民的生命财产安全,所以滑坡分布特征研判对提高灾害应急救援救助效率和开展灾害损失评估具有重要的意义。为此,基于多源多尺度遥感影像和地震烈度数据,以决策树分类为主,结合目视研判开展滑坡解译和分布特征研判。结果表明,鲁甸地震诱发滑坡604个,面积8.21 km~2。其中,中型滑坡[崩滑面积(100 m×100 m)]149个,共计7.18 km~2,小型滑坡[崩滑面积(100 m×100 m)]455个,共计1.03 km~2。地震滑坡主要分布在道路两侧、居民地附近、河流两侧等孕灾环境稳定性低和承灾体脆弱性较高地区。     

汶川强震区震裂山体分布特征与成灾模式研究

为研究2008年汶川8.0级地震强震区震裂山体灾害的分布特征及其成灾模式，首先基于植被退化趋势法和全球地表类型覆盖图等多源数据融合方法对研究区震裂山体进行识别，建立了124处典型震裂山体灾害点数据集。分析表明：震裂山体分布特征与地震的峰值加速度(PGA)等值线和断层距呈现高度正相关性，受高程放大效应和地形影响，85.48%的灾害点发育于泥石流沟域内，同时94.35%的震裂山体来源于同震滑坡后缘的持续变形；震裂山体主要成灾模式包括高位震裂山体高速崩滑碎屑流、高位震裂山体崩滑铲刮侵蚀型泥石流和高位震裂山体多点崩滑堵溃型泥石流三种灾害链。研究结果对强震区震裂山体灾害的全面识别和综合防治及强震区工程规划具有一定参考价值。     

云南鲁甸6.5级地震次生特大地质灾害的特征及原因

鲁甸6.5级地震造成特别重大灾害,所产生的次生地质灾害也达到了特大型。经过全面排查分析,地震次生地质灾害表现出6项特征:低震级大灾害、沿发震断裂密集分布、顺峡谷带状延展、近场地灾严重、散裂岩土体地灾高发、工程边坡崩滑多。形成这些特征的原因主要有以下几点:高原斜坡地带,活动断裂密集发育,地震能量沿断裂释放顺走向延伸远、垂直影响窄;峡谷纵横,谷坡陡峻,散裂岩体厚大,地质灾害易发,崩滑规模巨大;近场地震地面运动加速度大,震害强烈,向外延伸加速度值衰减较快,远场震害轻微;人类工程切坡、毁坏森林对地震次生地质灾害的产生有明显的影响。地震次生地质灾害应急排查主要应在近场区逐村排查,远场区采取有报再查的方式。     

白龙江流域大型高位滑坡成灾动力过程模拟研究

白龙江流域山高坡陡,分布大量高位滑坡,是我国高位地质灾害风险极高的地区。舟曲县立节镇北山古滑坡位于白龙江左岸,滑坡剪出口与江面高差约700 m,历史上曾发生过多次变形破坏。通过资料搜集、遥感调查与解译、现场调查等手段,查明了立节北山滑坡的地质环境与变形破坏特征,基于光滑质点流体动力学与等效流体模型,开展滑坡后破坏运动过程模拟,对远程致灾危险进行预测分析。模拟分析表明,立节北山滑坡若发生失稳剧滑,将形成高位高速远程滑坡-碎屑流灾害,滑动距离达1 600 m,最大运动速度45.7 m/s,沿途铲刮方量77.7万m³,滑体扩容系数1.32。滑体约200 s后完全停止运动并堆积,堆积区面积2.2×10⁵ m²,覆盖坡脚立节镇一半的范围,最大堆积厚度17.8 m,最大冲击速度30 m/s。研究结果为立节北山滑坡开展风险评价与分区提供定量化数据,为白龙江流域大型高位滑坡精细调查与风险评估提供参考依据。     

云南省东川区泥石流灾害SPOT5遥感影像特征

在东川区县(市)地质灾害详细调查过程中,SPOT5高分辨率卫星遥感数据对泥石流灾害具有较好的解译效果。通过对泥石流SPOT5遥感影像特征进行研究,建立了东川区泥石流遥感解译标志,并对沟谷型泥石流和坡面型泥石流进行识别,共识别了沟谷型泥石流168条,坡面泥石流95处。     

基于ICA/MNF变换的高分影像滑坡灾害检测方法研究

快速准确地从灾后影像中提取出受灾区域对于灾后救援具有重要意义。鉴于现有提取方法过度依赖滑坡在影像中的光学、纹理等特征的问题,研究了一种结合独立成分分析(ICA)与最小噪声比率变换(MNF)的变化检测方法,以单一时相的影像为基础,运用基于负熵最大化的Fast-ICA算法分离出两个时相影像相互正交的独立成分,并构建对应独立成分的差异影像,最后用最小噪声比率变换实现分布于各个差异影像上变化信息的集中,应用直方图阈值法得到了最终的滑坡灾害信息。选取了滑坡灾害前后两时相的高分辨率遥感影像数据进行实验,结果证实了方法的可行性。     

面向对象的高空间分辨率遥感影像信息提取——汶川地震城市震害房屋案例研究

随着遥感技术的快速发展,尤其是高分辨率民用遥感卫星的成功发射和应用,遥感技术在建筑物识别、震灾调查和快速预估评估方面发挥出越来越重要的作用。然而,传统面向像元的分类方法在对高分辨率遥感影像进行分类时,存在着不能充分利用影像信息、分类精度降低、速度慢等局限性,根据高分辨率遥感影像的特点,提出了面向对象的高空间分辨率遥感影像建筑物震害信息提取方法。该方法首先通过影像分割将影像划分为互不相交的影像对象,然后根据这些影像对象的影像特征如光谱、纹理、形状和上下文等信息进行分类,提取出破坏建筑物和未破坏建筑物,试验表明,面向对象的分类方法应用于建筑物震害信息提取较传统分类方法有更高的精度,具有很大的应用潜力。     

我国低温雨雪冰冻灾害遥感监测评估技术——研究与应用

针对2008年初发生在我国南方大部分地区的"低温雨雪冰冻灾害",通过典型案例分析,总结了利用微波和光学遥感数据开展冰雪监测、交通拥堵状况监测评估、雪水当量时空变化监测、地表温度反演与农业受灾评估等技术方法,介绍了灾害应急阶段空间信息产品的服务情况。提出对交通运输、能源供应和电力通信等生命线状况的评估,将是今后灾害遥感业务重要的研究和应用方向。最后从数据资源、复杂灾害背景环境下灾害遥感和卫星等资源综合应用三个方面,讨论了当前灾害遥感领域研究的不足及发展方向,指出了建立基于空间信息技术的灾害监测、预警、评估与服务体系的迫切性。     

泥石流-堰塞湖灾后应急救援决策研究——以甘肃文县“8·17”泥石流灾害为例

以甘肃文县2020年"8.17"泥石流灾害为例,开展泥石流-堰塞湖灾害灾后应急救援决策研究,探索性将该类灾害前期阶段应急救援决策总结为:灾情盲估预判-先期应急备灾-成因剖析-灾情宏观初判-应急救援决策等。研究结果表明:预判影响人口约10.8万人,预估需求帐篷约2.3万顶、饮用水约240 t/d,文县消防救援大队距离最近,附近有文县第一人民医院等8家医疗防疫力量,石鸡坝初级中学等10所学校可作为临时安置避难场所备选;受影响矿山企业5家,重要水库1座;泥石流淤积物堆积区约7.91×10~4 m~2,堰塞湖面积约1.06 km~2,淹没区约37.4×10~4 m~2,因灾受损民居51处、桥梁3处、电站1处、加油站1处及耕地10处,优选3条灾后救援生命线。     

基于遥感数据的闽东南山区公路滑坡快速识别技术研究

传统的滑坡识别主要通过遥感目视解译和人机交互识别,存在耗时费力、主观性强和提取精度低等问题。文中以福建省某公路为实验区,提出了一种基于高分辨率遥感数据的闽东南山区公路滑坡快速识别方法。包括采用亚米级高分辨率遥感影像,通过对色调、地形、光谱、植被指数和纹理等滑坡特征进行分析与研究,确立了适用于东南山区公路的多维多尺度滑坡分类识别规则;借助机器学习算法分类工具与多维多尺度特征筛选集相结合构建了公路滑坡识别模型,并基于高分辨率遥感影像在色调尺度上对滑坡进行初步识别;最后经由坡度、归一化植被指数和纹理特征筛选集对初步识别的滑坡区域进一步的分割提取,从而对山区公路滑坡空间分布实行精准识别。经实验验证,文中方法所得滑坡识别的平均精度达到85.73%,且滑体提取形态特征完整,可清晰地展现出滑体的“舌”、“簸箕”状形态,亦可清晰辨别滑体的滑壁与堆积体。研究成果可为我国植被发育区的山区交通线路的滑坡识别与风险评估提供科学参考。     

遥感地质解译与GIS在重大地质灾害中的应急调查

以贵州省关岭特大型滑坡为例,对比分析灾害发生前后DEM、卫星影像、航拍影像,利用地质解译和GIS技术对两期影像和数字高程模型的信息挖掘,获取滑坡体的地质特征、形态、规模、三维模型等,并准确评估受灾情况,有效发挥了地质解译与GIS在重大地质灾害应急调查中的作用,为今后重大地质灾害中的应急调查提供参考、示范。     

青藏工程走廊热融滑塌灾害勘设要点与工程处治措施研究

热融滑塌是多年冻土地区广泛发育的低角度热融灾害,对青藏高速公路的选线、勘察、设计、施工和运营均有较大的影响。基于青藏工程走廊热融滑塌灾害的地调数据,该文开展了青藏高速公路沿线典型热融滑塌灾害勘设要点与工程处治措施的研究。结果表明:基于运动方式可以将热融滑塌划分为坍塌沉陷式和牵引滑动式两类,其形成过程归结于质点迁移效应和滞水润滑效应;严禁对热融滑塌区域进行扰动,可以结合遥感、无人机以及地球物理技术进行综合勘查。与此同时,在设计阶段应根据热融滑塌的类型开展相应的绕避、架空以及排水等工程措施研究;对热融滑塌的处治宜采用综合防治体系,并加强对灾害的监测与预报。     

SWDC数字航空摄影仪在特大地震灾害中的应用

我国是一个自然灾害频发的国家,汶川大地震产生的巨大破坏将国家减灾救灾的战略需求提到了更高的地位.利用国产SWDC数字航空摄影仪等航空遥感平台,在灾前预警、灾中应急和灾后重建等不同阶段获取及时、准确、有效的灾害数据,是减灾救灾的重要组成内容.阐述了SWDC在灾中应急与灾后详评估中采用的技术方案,并于2008年5月16日、18日、21日三次获取了北川、平武、安县和青川等县市的航空遥感影像,制作了北川县地质灾害分布图、灾区公路损毁分布图等图件.在此基础上,对SWDC的数据快速获取能力和高精度的灾害详评估进行了着重论述.最后,分析了灾害应急航空遥感数据处理的现状,对各种处理手段进行了对比分析,并对航空遥感的未来发展进行了展望.     

基于RS与GIS混合编程的公路水毁灾情信息提取

研究了基于高分辨率卫星遥感影像的公路水毁灾情信息提取模型,通过解决跨软件环境的开发问题,实现了基于遥感与地理信息系统混合编程的公路水毁灾情信息提取系统。使用高分辨率卫星遥感数据形成融合数据,通过分析融合图像的光谱、几何、纹理特征,建立了公路信息提取规则,构建了面向对象的公路信息提取模型。根据水在近红外和中红外波长范围内反射率极低的特性,同时考虑不同环境背景造成的信息提取复杂性,研究了具有自适应特点的水面提取模型。通过建立组件式地理信息系统和遥感应用环境之间的通信和数据共享机制,实现了模型运行的交互式用户界面,并提供叠置空间分析功能,从灾后公路边界提取结果中去除水面部分,获得公路水毁信息。实际应用表明,系统可以满足相关工作对公路水毁灾情信息提取技术的要求。     

基于纹理特征的高分辨率遥感影像灾害监测应用

变化检测方法作为遥感信息获取的主要技术手段之一,在灾害监测中已得到了一定应用。然而基于遥感图像灰度信息的变化检测方法,其阈值选取受到传感器和环境因素引起的"伪变化"信息影响。由于纹理特征具有移不变特性,可以利用地物空间结构信息开展变化检测,从而避免图像灰度"伪变化"信息的影响。该文在现有变化检测技术流程之上,通过纹理特征参数的分析,结合基于贝叶斯的图像阈值分割技术,建立了基于纹理特征的高分辨率遥感影像变化检测方法,并应用在汶川地震前后的福卫-2影像,与基于光谱影像的变化检测方法进行了分析对比。     

基于FY-3A的海南岛橡胶林台风灾害遥感监测——以“纳沙”台风为例

以登陆海南岛的1117号台风"纳沙"为例,根据通过高分辨率卫星数据提取的海南岛橡胶分布范围,利用FY-3A遥感数据分析了台风登陆前、后海南岛橡胶归一化植被指数的变化。借助GIS技术平台,提取受损橡胶的分布信息(INDVI0)。根据建立的橡胶林台风灾害等级标准,绘制了橡胶林台风灾害损失等级分布图,实现了橡胶林台风灾害的遥感监测。通过遥感监测结果与灾情实际调查结果的对比分析发现,二者总体趋势一致,而遥感监测更加快速、直观、精细,说明橡胶林台风灾害遥感监测是可行的。     

山洪灾害雷达遥感灾情评估技术研究与应用

雷达遥感的全天时、全天候和高分辨率等特点为洪涝(山洪)、泥石流等自然灾害的灾情评估提供了可能。但目前遥感洪涝监测和评估多局限在洪水影响区域的提取上,较少开展灾后耕地、居民地损失的评估。在前人研究的基础上,探讨了一种基于雷达后向散射成像原理提取受灾耕地(主要是绝收耕地)和倒损房屋区域的方法,继而实现了灾害信息的准确提取和农作物受灾、因房屋倒损而受灾人口的评估。经与GPS地面调查数据验证,表明该方法简单、可行,具有一定准确性,能用于福建等山区山洪、泥石流等灾害的灾后评估,为政府灾情评估、灾后恢复重建工作提供辅助决策支持。     

面向对象分类方法在台风灾害信息提取中的应用研究

台风灾害是全球损失最严重的十大自然灾害之一。如何在灾情发生后,快速地进行灾情预评估与应急响应决策是目前灾害研究的重要方向。基于2013年台风"海燕"登陆前、后的菲律宾独鲁万市部分区域的卫星遥感影像,采用面向对象的方法进行了灾害检测,提取了研究区域的地物信息,并与基于像元的传统方法进行了比较。结果表明,面向对象的分类方法在台风灾害前影像分割尺度为30%,融合尺度为84%,台风灾害后影像分割尺度为15%,融合尺度为95%时分割效果最佳;最终,面向对象分类灾害前总体精度达到95.65%,Kappa系数达0.93,灾害后总体精度达到93.19%,Kappa系数达0.90;另一方面,最大似然法也优于ISODATA分类法与最小距离法,但仍不及面向对象的分类方法。     

基于WEBGIS的地震空间减灾信息化平台建设研究

地震已成为威胁人类生命、财产和社会经济发展最严重的自然灾害之一。针对当前地震应急减灾系统灾害信息获取时效性差、自动化和定量化程度低及信息集成共享等方面的不足,通过收集、整理地震灾害时空信息,结合灾区基础地理、多源遥感卫星影像及动态灾情信息,利用面向对象及主题的数据模型设计在线的地震应急减灾时空一体化数据库;提出了构建基于WEBGIS和空间技术的地震减灾信息化平台的总体设计架构、技术体系及功能模块;开发了平台原型系统,初步形成了地震灾害动态监测、灾害评估、灾情信息实时共享以及应急减灾辅助决策的一体化产品,为提高我国地震灾害应急减灾水平提供了借鉴作用。     

基于无人机遥感的四川九寨沟地震极灾区灾情快速调查

基于高分辨率无人机正射遥感影像,采用目视判读的方法对九寨沟7.0级地震极灾区的损毁建筑物、诱发的山体滑坡以及救灾帐篷进行解译,开展地震极灾区灾情快速调查与评估。解译结果表明:此次地震中,影像覆盖范围内,仅有个别房屋建筑倒塌或局部倒塌,有瓦房屋存在屋顶纹理混乱不均匀的落瓦现象,此类房屋初步解译约有900栋;地震还诱发了299处山体滑坡,造成24处共3.2 km的道路堵塞,在应急救灾时应率先打通省道S301上四寨村-甲蕃古城路段的两处滑坡堆积物,提高应急救援速度;此外,在24 h内研究区新增帐篷796顶,这反映了地震救助工作开展的高效性。解译结果和实地调查的结果较为一致,说明了无人机遥感用于小范围灾害核心区灾情快速调查是可行可靠的。