西南地区快鸟图像的地质灾害遥感信息识别

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1、西南地区快鸟图像的地质灾害遥感信息识别摘要：研究目的：探讨快速、准确的提取中国西南地区滑坡、泥石流灾害的新方法。研究方法：本文利用高空间分辨率的QuickBird图像，突破传统调查方法的限制，发挥其宏观、综合、直观、快速等优点，在QuickBird图像上详细地圈定滑坡和泥石流灾害体的位置及发育范围，结合高程和坡度等基础地理信息，探讨地质灾害发育的空间规律。研究结果：研究表明该研究区内地质灾害以泥石流、滑坡为主，主要沿河及公路等人类活动较密集的区域分布，地质灾害的发生大多受到降雨和工程活动等因素的影响。研

2、究结论：为研究区内的防灾和减灾工作提供重大依据。　　关键词：滑坡；泥石流；快鸟图像　　中图分类号：P23　文献标识码：A　文章编号：1674-3695-（2010)02-25-05　　1引言　　在我国各类灾害及其所导致的环境问题中，由地质灾害造成的损失约占整个灾害损失的35％。其中，崩塌、滑坡、泥石流及人类工程活动诱发的浅表层地质灾害所造成的损失约占55%。这些灾害的一次性规模虽小于地震、洪涝灾害等，但其发生频度和涉及范围则远远高于和广于这两种灾害，一年的总损失约达200亿元。由此可见，地质灾害已经严重

3、地威胁着人民的生命财产安全，严重阻碍了社会经济可持续发展。其突发性与救灾的迫切性使得利用高新技术进行地质灾害调查、监测和防治成为刻不容缓的任务。遥感技术己成为区域地质灾害及其发育环境调查不可缺少的先进技术。本文的研究意义体现在以下几个方面：　　（l）提高地质灾害的研究精度和程度　　本文采用的QuickBird数据的全色波段地面分辨率为0.61m，多光谱波段地面分辨率为2.44m。QuickBird数据的独特之处在于空间分辨率高、地理定位精确、成像面积大、成像搜集时间灵活。因此拥有的遥感数据具有非常好的细

4、节分辨力，能够清晰的反映地质灾害体的详细分布状况以及丰富的相关背景信息。　　（2）丰富研究区地质灾害的研究成果表现形式　　传统的工程项目成果主要以文字和图纸的方式表达，这种方式不便于更新、保存。本文则因使用了高分辨率、多光谱的遥感数据源，并用正射图像进行人机交互解译，所以解译成果表现形式丰富，例如，解译图、数字高程模型（DEM）、栅格图（DRG）等，因此数据丰富，信息量激增。　　（3）较全面地完成研究区地质灾害的调查　　采用QuickBird图像数据对研究区的地质灾害位置和属性进行微观分析，较全面地完成

5、了研究区地质灾害的调查研究，掌握了该地灾情，为研究区的灾害防治提供了依据。　　2研究区概况　　本文研究区境内地形复杂，既有2600m的高寒山区，又有500m的低海拔河谷热坝，呈明显的垂直立体气候。境内地势中间低，四周高，呈明显的盆地和山地相结合的地貌。空气湿度大、降雨多，雨量充沛且降水集中，又由于其山地地形容易蓄积水源和固体松散物质，所以容易诱发泥石流。境内水系发达，有大小河流8条，支流地表形态多呈树枝状，这些支流具有流程较短，纵坡降、横坡降大的特点，谷坡多在20。-45，斜坡土体经常处于饱和状态，一旦

6、大雨、暴雨来临，极易受冲蚀产生滑坡、泥石流。境内大红山储有丰富的磁铁矿和铜矿，矿产的开发容易导致滑坡等灾害的发生。近几年来，滑坡、泥石流等地质灾害酿造的悲剧屡屡发生，使本研究区成为地质灾害高发区域之一。研究区地质灾害主要是滑坡和泥石流。镇内的数字高程模型图(DEM）见图l。　　3图像预处理　　本文研究使用的遥感图像为地面分辨率为0.61/Pix的美国QuickBird卫星基础图像，该产品的优点在于这种卫星影像数据辐射和几何变形较小，所做的处理很少。随同卫星影像，提供了卫星姿态、星历表、成像仪模型信息，非

7、常适用于高精度的摄影测量处理。　　3.1生成数字高程模型　　本论文对现有的1:5万地形图进行扫描，在软件的基础上，利用人机交互式等高线矢量化的方法，以获取生成DEM所必需的信息，采用不规则只角网（TIN）模块进行内插，将TIN数据进行离散点三角网格化，即进行重采样，然后将其转换成DEM的GRID数据，在MAPGIS中生成数字高程模型（DEM）立体显示。工作流程如图2所示。　　3.2研究区遥感影像正射校正　　利用前面所作的l:5万DEM对QuickBird图像逐像元进行正射校正，消除投影差，增加图像的几何

8、精度。对于QuickBird卫星图像，因获取的图像数据已经赋予地理坐标系，因此可直接通过目视在图像上选取经纬线交叉点为控制点，作为卫星图像地理编码的转换控制参数。图像几何精校正的目的就是要消除高差对卫星遥感图像的影响，并通过地理编码生成对应于某种投影系的正射地理编码图像。由于数据是标准图像产品，经过了辐射校正、遥感器几何纠正以及平台几何纠正后的带有地理网格的图像数据，所以根据DEM采用多项式对图像进行几何精校正即可。正射校正的过程如图3所示