测绘技术在地质灾害隐患防治中的应用研究
肖灿
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肖灿,. 测绘技术在地质灾害隐患防治中的应用研究[J]. 测绘科学与技术,20241. DOI:10.12721/ccn.2024.157330.
摘要: 在地质灾害隐患防治的领域,测绘技术的应用提供了有效的工具和方法,有助于更准确地识别和评估潜在的灾害风险。本文着重研究了三种关键技术:遥感技术、无人机倾斜摄影测量技术和地理信息技术。通过对每种技术的应用原理和实例的深入分析,本研究揭示了它们在地质灾害监测和预防中的独特价值和互补性。遥感技术提供了广泛的监测能力,能够覆盖大范围的地区并提供关键数据。无人机倾斜摄影测量技术则因其灵活性和高分辨率成像能力,在精确评估特定区域的风险方面显示出优势。地理信息技术通过整合和分析不同来源的数据,为地质灾害的风险评估提供了一个全面的视角。本研究的发现强调了这些技术在预防和减轻地质灾害方面的重要性,为进一步的研究和应用提供了有价值的见解。
关键词: 地质灾害;测绘技术;遥感技术;无人机摄影测量
DOI:10.12721/ccn.2024.157330
基金资助:

引言

地质灾害,如滑坡、地震和泥石流,长期以来一直是全球范围内对生命财产安全构成严重威胁的自然灾害。随着气候变化和人类活动的影响日益加剧,对这些灾害的有效预测和管理变得越来越重要。在这种背景下,测绘技术的应用在地质灾害的防治工作中显得尤为关键,它不仅能够帮助识别潜在的灾害区域,还能够评估和监测这些区域的风险程度。本文旨在探索和分析测绘技术在地质灾害隐患防治中的应用,尤其关注遥感技术、无人机倾斜摄影测量技术和地理信息技术这三个方面。这些技术由于它们独特的数据采集和处理能力,在地质灾害管理中扮演着越来越重要的角色。遥感技术提供了宏观的视角和连续的数据流,使得监测和预警成为可能。无人机倾斜摄影测量技术则在灾害现场的快速响应和高精度数据采集方面展现出其独特优势。而地理信息技术则为灾害数据的集成和分析提供了强大的工具,使得决策者能够更好地理解和响应灾害风险。

一、遥感技术

1、 遥感技术的应用原理

遥感技术是一种利用无接触感测设备(如卫星或飞机上的传感器)从远距离获取地球表面信息的方法。它的核心原理基于电磁波的反射和吸收特性,即传感器捕捉地面物体反射或发射的电磁波,通过这些数据获得有关地表特性的信息。在地质灾害防治方面,遥感技术主要用于捕捉地表变化,以识别和监测潜在的灾害区域,如滑坡、地裂缝、泥石流等。遥感技术的应用在于其能够提供大范围、高频次的地表监测。例如,使用光学遥感技术可以通过分析不同时间点的地表影像,观察地表植被、土地利用变化等,从而间接判断地质灾害的潜在风险。另一方面,合成孔径雷达(SAR)遥感技术则能穿透云层和植被,提供更为精确的地表变形数据,对于监测地质灾害如滑坡和地面沉降尤为有效[2]。此外,遥感技术通过提供多时相、多光谱和高分辨率的数据,使得地质灾害的前期识别和风险评估变得更为准确和及时。结合地理信息系统(GIS)和其他数据分析工具,遥感技术能够为地质灾害防治提供全面的视角和深入的洞察。

2、 遥感技术的应用实例

遥感技术在地质灾害防治中的应用广泛而深入。一个典型的实例是利用遥感技术进行滑坡监测和预警。例如,在中国四川省的一项研究中,科学家们使用多时相的卫星遥感影像来监测滑坡的发展过程。通过对比不同时间点的地表影像,研究人员能够准确地识别出潜在的滑坡区域,并评估其活动性。另一个实例是在尼泊尔2015年的大地震后,遥感技术被用于评估地震引发的滑坡和其他地质灾害。通过分析地震前后的卫星影像,研究人员能够快速地确定哪些区域最有可能遭受滑坡等二次灾害的威胁,从而帮助指导紧急救援和疏散计划[3]

二、无人机倾斜摄影测量技术

1、 无人机倾斜摄影测量技术的应用原理

无人机倾斜摄影测量技术是一种结合无人机(UAV)和高分辨率摄像头的先进测量方法。这种技术的基本原理是使用装载在无人机上的多个摄像头从不同角度拍摄地面目标,通过这些倾斜角度的照片,可以创建三维模型和高精度的地形图。与传统的垂直摄影相比,倾斜摄影能够提供更丰富的视角和细节,尤其是对于建筑物、悬崖和复杂地形的表现更为准确。在地质灾害防治中,无人机倾斜摄影测量技术的应用为快速、精确地评估灾害影响区域提供了强有力的工具。这项技术特别适用于无法通过传统方法轻易到达或观测的区域,如山区滑坡、地震破坏的城区或其他难以接近的灾害现场。通过高分辨率的三维重建,可以对灾害区域进行详细的分析,包括地形变化、裂缝发展和潜在的危险点评估。此外,无人机倾斜摄影测量技术由于其高效性和灵活性,极大地提高了地质灾害应急响应的速度和准确性。结合地理信息系统(GIS)和其他分析工具,这项技术不仅能够提供即时的灾害评估,还能够辅助制定有效的救灾和恢复策略。

2、 无人机倾斜摄影测量技术的应用实例

在地质灾害防治中,无人机倾斜摄影测量技术已经在多个案例中显示出其价值。例如,在一次大型滑坡事件中,救援队使用无人机进行倾斜摄影测量,迅速获取了滑坡区域的详细三维模型。这些数据不仅帮助了解滑坡的规模和潜在影响,还为救援行动提供了关键的地形信息,确保救援人员的安全。另一个例子是在城市化快速发展区域的地质灾害风险评估中的应用。通过定期使用无人机进行倾斜摄影测量,可以监测特定区域的地面沉降和裂缝发展。这些信息对于早期识别潜在的灾害风险至关重要,有助于采取预防措施,避免灾害的发生。

三、地理信息技术

1、 地理信息技术的应用原理

地理信息技术(GIS)是一种用于捕捉、存储、分析和管理地理空间数据的技术。GIS的核心原理是通过地理数据的集成和空间分析,提供对地理现象和环境过程的深入理解。这种技术能够将来自不同来源和不同格式的数据(如遥感影像、地形图、人口统计数据)集成到一个统一的地理参考框架中,使得这些信息可以被有效地查询、分析和可视化。在灾害管理领域,GIS的作用至关重要。它可以用于灾害风险评估、灾害响应规划、损害评估和恢复策略制定。通过对多源数据的空间分析,GIS能够帮助识别和可视化潜在的灾害风险区域,如洪水易发区、滑坡敏感区等。此外,GIS还能用于模拟灾害事件的可能影响,帮助决策者制定更有效的预防和应对措施。GIS的另一个重要应用是在灾害发生后的应急响应和资源分配。通过实时数据的集成和分析,GIS能够提供对灾害现场的即时洞察,指导救援队伍有效地部署资源和人员。此外,GIS还可以用于灾后的损害评估和重建规划,提供详尽的地理空间数据支持。

2、 地理信息技术的应用实例

地理信息技术在实际的灾害管理案例中发挥了重要作用。例如,在一次洪水灾害中,GIS被用来分析受影响区域的地形、人口分布和基础设施状况。这些信息帮助决策者了解哪些区域最容易受到影响,哪些路线最适合用于救援和撤离,以及哪些基础设施需要优先保护或修复。在另一个案例中,GIS用于监测和分析山区滑坡的风险。通过整合历史数据、地形图和最近的降雨数据,GIS帮助专家识别出高风险区域,并为当地政府提供了及时的预警和防范建议。此外,GIS还被用于滑坡发生后的损害评估和重建规划,提供了宝贵的地理空间信息。

结语

本研究深入探讨了测绘技术在地质灾害隐患防治中的应用,特别是遥感技术、无人机倾斜摄影测量技术和地理信息技术。这些技术的综合应用不仅提高了对地质灾害风险的识别和评估能力,而且在灾害预防、应急响应和灾后重建中发挥了关键作用。未来,随着技术的不断进步和数据的日益丰富,这些方法将在灾害管理领域展现出更大的潜力。

参考文献

[1] 陈裕荣. 基于测绘技术的地质灾害防治自动监测系统设计[J]. 世界有色金属. 2020(03):28-30.

[2] 张浪汉; 王均救. 水工环技术在地质灾害防治中的应用[J]. 世界有色金属. 2022(06):44-46.

[3] 郦卡蝶. 绍兴市越城区确定地质灾害防治限额以下项目入围服务单位[J]. 浙江国土资源. 2022(09):52-54.