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數字滑坡技術及其應用 版權信息
- ISBN：9787030721440
- 條形碼：9787030721440 ; 978-7-03-072144-0
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
數字滑坡技術及其應用 內容簡介
本書是《滑坡遙感》的姊妹篇，是一本關于滑坡判識的研究性專著。作者在數十年滑坡遙感實踐及分析研究國內外文獻基礎上，選取分布在川東川西山地、三峽庫區、黃土高原、青藏高原與橫斷山脈等不同地質構造、不同斜坡結構、不同觸發條件的十個典型滑坡，應用數字滑坡技術，利用遙感、地理控制、地質環境等信息源，通過建立解譯基礎，獲取滑坡及其發育環境各要素信息，以時空解譯、力學分析、建立模型等方法，解析滑坡的規模、運動方式、發生機理等特征，為滑坡災害防治、預警及理論研究等提供信息支持。
數字滑坡技術及其應用 目錄
目錄
序一 陳運泰／i
序二 陳國階／iii
前言 v
上篇 數字滑坡及數字滑坡技術
第1章 數字滑坡 3
1.1 從遙感滑坡到數字滑坡 3
1.2 “數字滑坡”的概念及內涵 4
第2章 數字滑坡技術系統 5
2.1 建立解譯基礎 5
2.1.1 解譯基礎的信息源 5
2.1.2 建立解譯基礎的技術方法 10
2.2 識辨滑坡 13
2.3 數字滑坡信息的存儲與管理 13
2.3.1 數字滑坡信息的分類 13
2.3.2 不同類型數字滑坡信息的組織和管理 14
2.4 應用模型 16
2.5 結語 17
中篇 數字滑坡技術應用：順層滑坡與切層滑坡
第3章 千將坪滑坡研究 21
3.1 引言 21
3.2 千將坪滑坡基本情況 21
3.2.1 千將坪滑坡事件的簡單回顧 21
3.2.2 千將坪具有發生滑坡的地質環境條件 22
3.3 工作方法簡述 23
3.3.1 信息源 23
3.3.2 圖像處理 24
3.3.3 解譯分析 24
3.4 千將坪滑坡遙感解譯 24
3.4.1 千將坪古滑坡解譯 24
3.4.2 “7 13”千將坪滑坡解譯 26
3.4.3 實地驗證 27
3.5 千將坪滑坡的活動特征 31
3.5.1 古滑坡的觸發條件、活動方式及發生時代 31
3.5.2 “7 13”千將坪滑坡的活動特征 31
3.5.3 “7 13”千將坪滑坡的復活機理 35
3.6 結論與討論 35
第4章 天臺鄉滑坡研究 36
4.1 引言 36
4.2 滑坡區環境概況 36
4.2.1 滑坡地理位置 36
4.2.2 地質環境 37
4.2.3 氣象水文 38
4.3 方法技術 38
4.3.1 信息源 38
4.3.2 制作解譯基礎 39
4.3.3 遙感解譯 39
4.3.4 求取滑坡同地物點 39
4.3.5 時空分析 40
4.4 遙感解譯結果 41
4.4.1 滑坡前的義和村斜坡 41
4.4.2 滑坡后的天臺鄉滑坡特征 42
4.5 結語與討論 47
第5章 巖門村滑坡遙感調查與機制分析 49
5.1 引言 49
5.2 巖門村滑坡環境 49
5.3 方法技術 51
5.4 滑坡前后的巖門村斜坡特征解譯 52
5.4.1 滑前巖門村斜坡的地形地貌及地表覆蓋特征 52
5.4.2 滑坡后巖門村斜坡的變化 52
5.5 滑坡變形分區及各分區特征 56
5.6 初步遙感解譯結果的現場驗證 58
5.7 滑坡規模 58
5.8 巖門村滑坡形成條件、活動機制及穩定性 59
5.9 結論 61
第6章 馮店滑坡地質力學模型研究 62
6.1 引言 62
6.2 緩傾滑坡形成機制 63
6.2.1 硬巖層成為透水層和富水層 63
6.2.2 軟巖層塑性變形加劇上覆砂巖產生張裂隙 63
6.2.3 兩種裂隙貫通與后緣拉裂槽形成 64
6.2.4 滑坡發生 65
6.3 緩傾順層滑坡地質力學模型及其數學表達式 65
6.4 馮店滑坡模型參數獲取 67
6.4.1 自然地理概況 67
6.4.2 遙感及地理控制信息源 68
6.4.3 滑坡地質環境解譯 69
6.4.4 馮店滑坡所在斜坡的地質結構 69
6.4.5 滑坡解譯 69
6.5 模型應用實例 72
6.5.1 求取馮店滑坡下滑力 和阻滑力 72
6.5.2 滑坡參數變化對緩傾順層滑坡易滑性分析 73
6.6 結論 74
第7章 東苗家滑坡研究 76
7.1 引言 76
7.2 東苗家滑坡的位置和地質環境 77
7.3 方法技術 79
7.3.1 信息源 79
7.3.2 建立解譯基礎 80
7.3.3 遙感解譯 82
7.4 東苗家滑坡特征分析 84
7.4.1 東苗家滑坡發育條件 84
7.4.2 東苗家滑坡活動特征 84
7.4.3 東苗家滑坡發生時代 86
7.4.4 東苗家滑坡目前穩定狀況 86
7.5 結語 86
第8章 三溪村滑坡 88
8.1 五里坡斜坡的地理環境 88
8.1.1 位置 88
8.1.2 地貌地形 88
8.1.3 構造與地層 90
8.1.4 氣候水文 90
8.2 五里坡斜坡軟弱結構面重力作用分析 91
8.2.1 軟弱結構面分布 91
8.2.2 各軟弱結構面受重力作用分析 92
8.3 三溪村五里坡斜坡的遙感解譯 95
8.3.1 信息源 95
8.3.2 建立遙感解譯基礎 95
8.3.3 遙感解譯 97
8.4 現場驗證 100
8.5 三溪村滑坡機理研究 104
8.5.1 五里坡斜坡具備斜坡失穩的地質結構 104
8.5.2 滑坡觸發因素 104
8.5.3 五里坡斜坡破壞方式和活動過程 105
8.6 結論 105
第9章 雞尾山滑坡研究 107
9.1 雞尾山滑坡基本地理環境 107
9.1.1 地理位置 107
9.1.2 地質環境 107
9.1.3 氣象水文及采礦活動 108
9.1.4 雞尾山斜坡地理環境與滑坡 109
9.2 雞尾山斜坡受力分析 110
9.2.1 結構面分布 110
9.2.2 各軟弱結構面在不同斜坡狀態時的受力情況 112
9.3 雞尾山斜坡災害孕育過程及活動方式 115
9.3.1 災害孕育過程 115
9.3.2 雞尾山切層滑坡活動特征 116
9.4 早期征兆及識別 116
9.5 討論 116
第10章 三峽新灘滑坡 118
10.1 姜家坡-新灘斜坡基本地理環境 119
10.1.1 地理位置 119
10.1.2 “6 12”新灘滑坡區域地質環境 120
10.1.3 氣象水文 122
10.2 方法技術 122
10.2.1 力學分析 122
10.2.2 數字滑坡技術方法 123
10.3 獲取“6 12”新灘滑坡特征信息 126
10.3.1 滑坡前的廣家崖-姜家坡-新灘斜坡 126
10.3.2 “6 12”新灘滑坡活動特征及時空分析 126
10.3.3 新灘滑坡的預警 129
10.3.4 初步結論 130
下篇 數字滑坡技術應用：高速滑坡碎屑流
第11章 易貢滑坡碎屑流 133
11.1 易貢滑坡碎屑流研究現狀 133
11.1.1 易貢滑坡碎屑流的地質地理環境、發生原因 133
11.1.2 易貢滑坡碎屑流的活動方式及機理研究 134
11.1.3 易貢滑坡碎屑流規模 134
11.1.4 易貢滑坡碎屑流速度 135
11.1.5 易貢滑坡碎屑流堆積壩、泄水渠及潰壩災害 135
11.1.6 采用了較多的、有創意的技術方法 137
11.2 易貢滑坡地理地質環境 141
11.2.1 地理位置 141
11.2.2 地貌地形 141
11.2.3 地層巖性和巖漿巖 142
11.2.4 區域地質構造 143
11.2.5 水文氣象 143
11.3 方法技術 144
11.3.1 信息源 144
11.3.2 工作方法 145
11.4 遙感解譯結果 146
11.4.1 2000年滑坡前的易貢地區地理環境 146
11.4.2 2000年滑坡前后的扎木弄溝 147
11.4.3 目擊者說 152
11.5 易貢滑坡地震特征 153
11.5.1 記錄易貢滑坡的臺站分布及記錄特征 153
11.5.2 西藏臺站記錄的易貢滑坡地震波特征 154
11.5.3 云南臺站記錄的易貢滑坡地震波特征 157
11.5.4 各次震動的震級及震動參數 159
11.6 易貢滑坡活動特征分析 159
11.6.1 活動方式和過程 159
11.6.2 易貢滑坡碎屑流的規模 162
11.6.3 易貢滑坡碎屑流動力模型 164
11.7 易貢湖 171
11.7.1 2000年滑坡災害前的易貢湖 171
11.7.2 2000年滑坡災害與易貢湖變化 175
11.7.3 泄水渠工程與潰壩災害 178
11.8 結語 181
11.9 主要進展 182
第12章 大光包滑坡 185
12.1 引言 185
12.2 大光包滑坡所在研究區的地理地質環境 190
12.2.1 位置 190
12.2.2 地形地貌 191
12.2.3 地層巖性 192
12.2.4 地質構造 194
12.2.5 地震背景 194
12.3 方法技術 197
12.3.1 建立解譯基礎 198
12.3.2 二種解譯基礎和定量計算 199
12.4 大光包滑坡信息獲取 201
12.4.1 震前長石板溝小流域 201
12.4.2 震后大光包滑坡源區 204
12.4.3 大光包滑坡堆積 209
12.5 大光包滑坡活動特征分析 212
12.5.1 大光包各滑坡源區活動特征 212
12.5.2 清平站地震記錄與大光包滑坡活動 215
12.5.3 大光包滑坡活動能量估算 220
12.5.4 滑坡定量計算結果 221
12.5.5 災害親臨者的實證 221
12.6 結語與討論 225
12.7 主要進展 226
參考文獻 227
附錄 介紹兩個國外典型滑坡碎屑流 233
作者簡介
序一 陳運泰／i
序二 陳國階／iii
前言 v
上篇 數字滑坡及數字滑坡技術
第1章 數字滑坡 3
1.1 從遙感滑坡到數字滑坡 3
1.2 “數字滑坡”的概念及內涵 4
第2章 數字滑坡技術系統 5
2.1 建立解譯基礎 5
2.1.1 解譯基礎的信息源 5
2.1.2 建立解譯基礎的技術方法 10
2.2 識辨滑坡 13
2.3 數字滑坡信息的存儲與管理 13
2.3.1 數字滑坡信息的分類 13
2.3.2 不同類型數字滑坡信息的組織和管理 14
2.4 應用模型 16
2.5 結語 17
中篇 數字滑坡技術應用：順層滑坡與切層滑坡
第3章 千將坪滑坡研究 21
3.1 引言 21
3.2 千將坪滑坡基本情況 21
3.2.1 千將坪滑坡事件的簡單回顧 21
3.2.2 千將坪具有發生滑坡的地質環境條件 22
3.3 工作方法簡述 23
3.3.1 信息源 23
3.3.2 圖像處理 24
3.3.3 解譯分析 24
3.4 千將坪滑坡遙感解譯 24
3.4.1 千將坪古滑坡解譯 24
3.4.2 “7 13”千將坪滑坡解譯 26
3.4.3 實地驗證 27
3.5 千將坪滑坡的活動特征 31
3.5.1 古滑坡的觸發條件、活動方式及發生時代 31
3.5.2 “7 13”千將坪滑坡的活動特征 31
3.5.3 “7 13”千將坪滑坡的復活機理 35
3.6 結論與討論 35
第4章 天臺鄉滑坡研究 36
4.1 引言 36
4.2 滑坡區環境概況 36
4.2.1 滑坡地理位置 36
4.2.2 地質環境 37
4.2.3 氣象水文 38
4.3 方法技術 38
4.3.1 信息源 38
4.3.2 制作解譯基礎 39
4.3.3 遙感解譯 39
4.3.4 求取滑坡同地物點 39
4.3.5 時空分析 40
4.4 遙感解譯結果 41
4.4.1 滑坡前的義和村斜坡 41
4.4.2 滑坡后的天臺鄉滑坡特征 42
4.5 結語與討論 47
第5章 巖門村滑坡遙感調查與機制分析 49
5.1 引言 49
5.2 巖門村滑坡環境 49
5.3 方法技術 51
5.4 滑坡前后的巖門村斜坡特征解譯 52
5.4.1 滑前巖門村斜坡的地形地貌及地表覆蓋特征 52
5.4.2 滑坡后巖門村斜坡的變化 52
5.5 滑坡變形分區及各分區特征 56
5.6 初步遙感解譯結果的現場驗證 58
5.7 滑坡規模 58
5.8 巖門村滑坡形成條件、活動機制及穩定性 59
5.9 結論 61
第6章 馮店滑坡地質力學模型研究 62
6.1 引言 62
6.2 緩傾滑坡形成機制 63
6.2.1 硬巖層成為透水層和富水層 63
6.2.2 軟巖層塑性變形加劇上覆砂巖產生張裂隙 63
6.2.3 兩種裂隙貫通與后緣拉裂槽形成 64
6.2.4 滑坡發生 65
6.3 緩傾順層滑坡地質力學模型及其數學表達式 65
6.4 馮店滑坡模型參數獲取 67
6.4.1 自然地理概況 67
6.4.2 遙感及地理控制信息源 68
6.4.3 滑坡地質環境解譯 69
6.4.4 馮店滑坡所在斜坡的地質結構 69
6.4.5 滑坡解譯 69
6.5 模型應用實例 72
6.5.1 求取馮店滑坡下滑力 和阻滑力 72
6.5.2 滑坡參數變化對緩傾順層滑坡易滑性分析 73
6.6 結論 74
第7章 東苗家滑坡研究 76
7.1 引言 76
7.2 東苗家滑坡的位置和地質環境 77
7.3 方法技術 79
7.3.1 信息源 79
7.3.2 建立解譯基礎 80
7.3.3 遙感解譯 82
7.4 東苗家滑坡特征分析 84
7.4.1 東苗家滑坡發育條件 84
7.4.2 東苗家滑坡活動特征 84
7.4.3 東苗家滑坡發生時代 86
7.4.4 東苗家滑坡目前穩定狀況 86
7.5 結語 86
第8章 三溪村滑坡 88
8.1 五里坡斜坡的地理環境 88
8.1.1 位置 88
8.1.2 地貌地形 88
8.1.3 構造與地層 90
8.1.4 氣候水文 90
8.2 五里坡斜坡軟弱結構面重力作用分析 91
8.2.1 軟弱結構面分布 91
8.2.2 各軟弱結構面受重力作用分析 92
8.3 三溪村五里坡斜坡的遙感解譯 95
8.3.1 信息源 95
8.3.2 建立遙感解譯基礎 95
8.3.3 遙感解譯 97
8.4 現場驗證 100
8.5 三溪村滑坡機理研究 104
8.5.1 五里坡斜坡具備斜坡失穩的地質結構 104
8.5.2 滑坡觸發因素 104
8.5.3 五里坡斜坡破壞方式和活動過程 105
8.6 結論 105
第9章 雞尾山滑坡研究 107
9.1 雞尾山滑坡基本地理環境 107
9.1.1 地理位置 107
9.1.2 地質環境 107
9.1.3 氣象水文及采礦活動 108
9.1.4 雞尾山斜坡地理環境與滑坡 109
9.2 雞尾山斜坡受力分析 110
9.2.1 結構面分布 110
9.2.2 各軟弱結構面在不同斜坡狀態時的受力情況 112
9.3 雞尾山斜坡災害孕育過程及活動方式 115
9.3.1 災害孕育過程 115
9.3.2 雞尾山切層滑坡活動特征 116
9.4 早期征兆及識別 116
9.5 討論 116
第10章 三峽新灘滑坡 118
10.1 姜家坡-新灘斜坡基本地理環境 119
10.1.1 地理位置 119
10.1.2 “6 12”新灘滑坡區域地質環境 120
10.1.3 氣象水文 122
10.2 方法技術 122
10.2.1 力學分析 122
10.2.2 數字滑坡技術方法 123
10.3 獲取“6 12”新灘滑坡特征信息 126
10.3.1 滑坡前的廣家崖-姜家坡-新灘斜坡 126
10.3.2 “6 12”新灘滑坡活動特征及時空分析 126
10.3.3 新灘滑坡的預警 129
10.3.4 初步結論 130
下篇 數字滑坡技術應用：高速滑坡碎屑流
第11章 易貢滑坡碎屑流 133
11.1 易貢滑坡碎屑流研究現狀 133
11.1.1 易貢滑坡碎屑流的地質地理環境、發生原因 133
11.1.2 易貢滑坡碎屑流的活動方式及機理研究 134
11.1.3 易貢滑坡碎屑流規模 134
11.1.4 易貢滑坡碎屑流速度 135
11.1.5 易貢滑坡碎屑流堆積壩、泄水渠及潰壩災害 135
11.1.6 采用了較多的、有創意的技術方法 137
11.2 易貢滑坡地理地質環境 141
11.2.1 地理位置 141
11.2.2 地貌地形 141
11.2.3 地層巖性和巖漿巖 142
11.2.4 區域地質構造 143
11.2.5 水文氣象 143
11.3 方法技術 144
11.3.1 信息源 144
11.3.2 工作方法 145
11.4 遙感解譯結果 146
11.4.1 2000年滑坡前的易貢地區地理環境 146
11.4.2 2000年滑坡前后的扎木弄溝 147
11.4.3 目擊者說 152
11.5 易貢滑坡地震特征 153
11.5.1 記錄易貢滑坡的臺站分布及記錄特征 153
11.5.2 西藏臺站記錄的易貢滑坡地震波特征 154
11.5.3 云南臺站記錄的易貢滑坡地震波特征 157
11.5.4 各次震動的震級及震動參數 159
11.6 易貢滑坡活動特征分析 159
11.6.1 活動方式和過程 159
11.6.2 易貢滑坡碎屑流的規模 162
11.6.3 易貢滑坡碎屑流動力模型 164
11.7 易貢湖 171
11.7.1 2000年滑坡災害前的易貢湖 171
11.7.2 2000年滑坡災害與易貢湖變化 175
11.7.3 泄水渠工程與潰壩災害 178
11.8 結語 181
11.9 主要進展 182
第12章 大光包滑坡 185
12.1 引言 185
12.2 大光包滑坡所在研究區的地理地質環境 190
12.2.1 位置 190
12.2.2 地形地貌 191
12.2.3 地層巖性 192
12.2.4 地質構造 194
12.2.5 地震背景 194
12.3 方法技術 197
12.3.1 建立解譯基礎 198
12.3.2 二種解譯基礎和定量計算 199
12.4 大光包滑坡信息獲取 201
12.4.1 震前長石板溝小流域 201
12.4.2 震后大光包滑坡源區 204
12.4.3 大光包滑坡堆積 209
12.5 大光包滑坡活動特征分析 212
12.5.1 大光包各滑坡源區活動特征 212
12.5.2 清平站地震記錄與大光包滑坡活動 215
12.5.3 大光包滑坡活動能量估算 220
12.5.4 滑坡定量計算結果 221
12.5.5 災害親臨者的實證 221
12.6 結語與討論 225
12.7 主要進展 226
參考文獻 227
附錄 介紹兩個國外典型滑坡碎屑流 233
作者簡介
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數字滑坡技術及其應用 節選
上篇 數字滑坡及數字滑坡技術 為了改變前期遙感滑坡技術方法效率低、調查精度難以提高的狀況，經多年實踐與探索，筆者于1999年提出“數字滑坡”概念。該概念使傳統地學滑坡拓展為能以數字表達的，具有三維空間、多維時間信息的，由多元要素組成的“數字滑坡”，這就使得根據遙感的光譜、空間、時間信息特征來認識滑坡地學特征及其變化成為可能。 數字滑坡技術系統是實現“數字滑坡”的技術系統，由建立滑坡解譯基礎技術、遙感識辨滑坡技術、滑坡數據庫及滑坡模型幾部分構成。多年來，數字滑坡技術已成功應用于我國大型水電站建設、山區交通線建設、區域開發環境治理、抗震減災等，也用于大規模個體滑坡調查研究，取得顯著的經濟效益和社會效益，有效服務于國家防災減災戰略。 第1章 數字滑坡 滑坡是世界上*嚴重的自然災害之一，滑坡災害每年在全球造成數十億美元的經濟損失和成千上萬的人員傷亡。長期以來，國內外滑坡科學工作者曾對滑坡調查和預警方法技術做過大量探索和努力，但成效并不顯著。世界各山地國家都迫切需要能有效調查滑坡的技術，以減輕和防治滑坡災害。 面對這一世界難題，本研究團隊自1980年起，踏遍了北自青海省的德令哈、南至香港的大嶼山、西自中印邊界的帕里河、東抵長江三峽工程壩址的我國滑坡災害嚴重地區，歷經40多年的潛心研究和技術攻關，在來自原國土資源部、中國地質調查局、中國科學院、原水利電力部等部委項目和國家自然科學基金項目等20余個項目的支持下，在迅速發展的現代信息技術的啟發和支撐下，開拓性地將現代空間信息技術應用于滑坡調查，創建了數字滑坡理論方法與技術體系，實現了滑坡調查研究從定性到精確信息化定量，填補了數字滑坡理論方法與技術研究的國內外空白。迄今，該技術系統已經歷了“金沙江下游巨型電站——溪落渡、白鶴灘、烏東德水電站庫區的滑坡、泥石流及地質環境遙感調查”“長江上游重點城鎮地質災害高精度遙感調查”“長江上游攀枝花—瀘州段沿岸遙感綜合調查”“進藏公路、鐵路沿線地區地質環境遙感調查”“汶川大地震次生地質災害遙感調查”“西藏帕里河遙感滑坡調查與監測”和國家863計劃“巨災鏈型災害——暴雨滑坡、泥石流預測與預警關鍵技術研究”等多項重大防災減災任務和重大工程安全運營任務的科學檢驗，日趨完善。 在以上研究工作實踐基礎上，中國科學院地理科學與資源研究所資源與環境信息系統國家重點實驗室周成虎院士等聘請筆者作為客座研究員，進行了為期6年的“數字滑坡技術及其應用”研究。本書就是以上研究工作積累的總結。本書完成時，距筆者上一本專著《滑坡遙感》出版已過去10年；在《滑坡遙感》中，已介紹了滑坡遙感的信息源、解譯基礎技術等內容，為了便于讀者特別是年輕讀者閱讀，本書簡要重復部分內容，另結合我國信息技術的發展進步和更多數字滑坡技術應用實踐，進行了補充和擴展。 1.1 從遙感滑坡到數字滑坡 數字滑坡的前身是遙感滑坡，我國的遙感滑坡是在為山區大型工程服務中產生并逐漸發展的。1980年啟動、由谷德振先生和陳述彭先生任項目負責人的“西南高山峽谷地區水能開發遙感應用試驗暨二灘水電站可行性研究”，是我國首次在高山峽谷地區進行的大規模遙感應用試驗。“二灘電站庫岸穩定性遙感研究”是該項目設立的課題之一，筆者榮幸地被指定為該課題的負責人。采用遙感技術調查庫區兩岸的滑坡、泥石流等庫岸失穩現象，評價它們對二灘電站建設與運行的影響，是該課題的主要內容。自此以后，我們先后在長江三峽水電站和金沙江下游的溪洛渡水電站、白鶴灘水電站、烏東德水電站的庫區等區域開展了大規模的區域性滑坡、泥石流遙感調查，為這些大型水電工程的可行性研究提供滑坡、泥石流災害及環境基礎資料（王治華，1999）。 20世紀80年代中期起，在公路、鐵路選線和沿線滑坡、泥石流調查中，已大量使用了航空遙感技術。 在20世紀的*后20年，我國進行的區域滑坡、泥石流遙感調查面積覆蓋超過10×104 km2。該階段被稱為我國遙感滑坡的前期。 在遙感滑坡前期，我國主要進行中等比例尺的滑坡宏觀調查。其方法技術可概括為：主要使用黑白或彩紅外航空像片，輔以79 m和30 m空間分辨率的美國陸地衛星圖像；借助于立體鏡目視解譯航空像片像對或直接目視衛星圖像，配合一定的地面驗證，了解滑坡及其發育環境；解譯結果通過目視地貌特征手工轉繪到相應比例尺的地形圖上。該方法使我們能居高臨下觀測地物，使部分野外工作轉移到室內，在一定程度上提高了工作效率，減輕了野外工作的強度；特別在地形復雜及氣候惡劣地區，有明顯的優越性。遙感技術逐步成為我國區域滑坡及其發育環境宏觀調查不可缺少的先進技術。 隨著遙感滑坡工作的推進，前期遙感滑坡技術方法的不足之處也日漸顯露，這些不足之處主要表現為：①當時遙感信息源的局限性，那時的航攝圖像為中心投影，其非線性畸變難以消除，MSS、TM衛星圖像的地面分辨率低，難以識別滑坡；②工作效率低，立體鏡目視解譯、手工轉繪及成圖工作效率低；③難以提高成果精度，目視解譯及手工轉繪均有較大誤差；④成果表達為單一的紙介質，資料的處理、存儲、更新、交流很不方便。這些不足之處使前期遙感滑坡只能作為區域宏觀調查手段，難以提供高精度的滑坡調查成果。 在長期遙感滑坡調查研究實踐基礎上，經不斷探索，筆者認為，如果能使遙感調查結果表達的每一個地物單元有確定的地理（空間）坐標及反映滑坡特征的屬性，是改善遙感滑坡調查方法的關鍵，這便是“數字滑坡”思想的雛形。 在這一思想指導下，在不斷實踐中，逐步摸索出一套新的技術方法，筆者并于1999年 在**屆“國際數字地球學術討論會”上做了介紹（Wang，1999）。該方法被稱為“數字滑坡”技術，它是在我國前期遙感滑坡基礎上，借助于先進信息技術創立發展起來的遙感滑坡新技術。迄今，數字滑坡技術的應用已超過20年；實踐證明，數字滑坡技術是推動我國滑坡調查技術進步的關鍵技術。 1.2 “數字滑坡”的概念及內涵 “數字滑坡”就是信息化滑坡，由與滑坡相關的多元、多維信息組成；多元就是與滑坡有關的地形地貌、巖土物質、斜坡結構、區域地質環境等因素；多維就是三維空間和一或多維時間（多時相）；這些信息是數字形式的，有自己的確定空間位置和屬性。“數字滑坡”概念使傳統滑坡地學理論拓展為能以數字形式表達的、具有三維空間信息和多維時間信息的、由多元要素組成的“數字滑坡”，這就使根據遙感的光譜、空間、時間信息特征來了解滑坡地學特征及其變化成為可能。 第2章 數字滑坡技術系統 數字滑坡技術就是實現“數字的信息化滑坡”的技術。具體方法為：在滑坡地學理論指導下，以遙感和空間定位（GCPs或GPS、北斗）技術為主，獲取與滑坡相關的信息源，建立遙感解譯基礎，通過人機交互解譯，結合GIS技術，識別滑坡；獲取數字形式的、與地理坐標配準的滑坡及其發育環境的基本信息，例如位置、形態、規模、變形和位移、斜坡結構（地質構造、地層巖性、土地覆蓋）等；利用GIS技術存儲和管理這些數字信息；在此基礎上，對滑坡活動及其發育環境信息進行時空分析，建立模型，服務于滑坡調查、監測、研究、評價、預測、制定減災和防治措施等。 數字滑坡技術使遙感滑坡前期的獲取、處理、存儲、分析和顯示滑坡信息的方式發生了根本變化，使我們能更準確地定性、定位、定量地認識滑坡，科學、有效地存儲和管理遙感調查結果，方便、快捷地傳輸及交流滑坡信息，從而為改善滑坡災害調查及滑坡理論研究提供更加準確、豐富的滑坡信息。 數字滑坡技術的實現，主要依賴于四類信息科學技術的支持：①遙感技術； ②數字攝影測量及圖像處理技術；③GIS技術；④計算機技術。 數字滑坡技術系統大致可分為以下幾個部分：建立解譯基礎、遙感識辨滑坡（獲取滑坡及發育環境要素信息、時空分析、現場驗證等）、數據存儲與管理——滑坡數據庫、建立應用模型。 2.1 建立解譯基礎 解譯基礎，即用于識別滑坡，能定位、定量地獲取滑坡及其發育環境信息的，由多層圖像、圖形構成的組合。它將滑坡調查區所有的遙感與非遙感信息源整合成一個數字的、精確幾何校正的、相關信息在同一地理坐標控制下配準的數據集合，以實現定性、定位、定量地了解滑坡，獲取滑坡及其發育環境要素信息及進行時空分析。解譯基礎由收集信息源、圖像處理、制作基礎地理底圖等技術整合形成，是數字滑坡技術系統*基礎的部分。 2.1.1 解譯基礎的信息源 信息源是解譯基礎的“糧食”或“原料”，收集與滑坡相關的信息源是建立解譯基礎技術中首先要做的、*重要的工作。 1. 遙感信息源 建立解譯基礎，*基本、*重要的信息源是遙感信息源。遙感信息是一種多源信息，由不同類型、不同高度平臺、不同視場角等傳感器采集的具有不同電磁波段特征、不同接收地點和時間的信息。數字滑坡技術*關注的是遙感信息源的電磁波譜特性、位置和地面分辨率、信息的接收時間和時間分辨率（重復獲取同一地點信息的間隔時間）三個特征。后兩者容易理解，什么是遙感信息源的電磁波譜特性呢？Elochi（1995）、陳述彭和趙英時（1990）指出，太陽照射物體，物體反射或物體本身熱能輻射的信息是通過電磁波（能）傳遞到衛星或其他飛行器的傳感器的，即傳感器所接收到的電磁波能量主要來自太陽輻射和地面物體的反射。電磁波從γ射線到交流電可分為許多波段，作為遙感信息源的電磁波段主要為紫外線、可見光、紅外線和微波等波段。根據工作的電磁波段及使用的傳感器，可分為光學遙感（又稱為多光譜遙感）和微波（雷達）遙感。調查滑坡常用的多光譜遙感信息源主要是反射波的可見光波段（0.38～0.74 μm）、近紅外波段（0.74～1.3 μm）和中紅外波段（1.3～3.0 μm），如圖2.1所示。根據不同的飛行器，又可分為衛星遙感和航空遙感。 圖2.1 遙感滑坡應用的電磁波譜圖（據《遙感地學分析》附圖改編） 1）衛星光學遙感 就圖像類型而言，光學遙感圖像可分為全色圖像和多光譜圖像兩類。 全色圖像為全部可見光波段0.38～0.76 μm波段范圍的混合圖像，對人眼而言，一般為黑白圖像。全色圖像上的景物特征主要包括光譜特征（在圖像上以0～255級灰度變化的形式表現）、空間特征和時間特征。 由于全色圖像有較高的分辨率和使用成本較低，遙感滑坡前期，高分辨率衛星數據尚未商業化前，國內外主要使用高分辨率的全色航空像片進行滑坡解譯，如1∶5萬全日本滑坡分布圖主要是使用黑白航空像片完成的。
數字滑坡技術及其應用 作者簡介
王治華，中國自然資源航空物探遙感中心二級研究員，曾被聘為中國科學院地理科學與資源研究所資源與環境信息系統國家重點實驗室、中國科學院遙感應用研究所、中國地質大學等客座教授，兼職研究員，博士生導師，享受國務院政府津貼。 1965年畢業于北京地質學院地球物理勘探系，1965～1988年在中國科學院成都山地災害與環境研究所從事滑坡研究。1980～2012年，在國土資源部、中國科學院、水電部等部委項目和國家自然科學基金項目等20余個項目的支持下，歷經40余年的潛心研究，開拓性地將現代空間信息技術與滑坡地學特征及機理結合，創建了數字滑坡理論方法與技術體系，實現了滑坡調查研究從定性到準確信息化定量，突破了滑坡準確識別、準確參量計算等數字滑坡關鍵技術，建成了數字滑坡技術系統，經歷了國家重大防災減災任務和重大工程安全運營的科學檢驗，填補了數字滑坡理論方法與技術研究的國內外空白。 多年來公開發表的科學論文80余篇，出版專著4部。曾7次榮獲中國科學院、國土資源部等部委的科技成果獎。
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