高精度倾斜摄影在高位滑坡灾害应急监测中的应用

无人机倾斜摄影技术构建全景真三维影像极大提高了单体灾害解译的精度及准确度,也可以用于研究单体灾害动态演变规律的数据积累,降低了多期数据获取的难度和成本,为应急救援决策提供更加科学的技术支撑。本文以利用旋翼无人机倾斜摄影技术在茂县6·24地质灾害应急调查的成功实践为基础,系统地建立了一套基于旋翼无人机倾斜摄影技术的高位滑坡单体地质灾害应急调查方法,并在会东老君洞高位滑坡地质灾害应急中证明该方法的适用性,大大提高单体灾害应急处置效率。     

高精度倾斜摄影在高位滑坡灾害应急监测中的应用

无人机倾斜摄影技术构建全景真三维影像极大提高了单体灾害解译的精度及准确度,也可以用于研究单体灾害动态演变规律的数据积累,降低了多期数据获取的难度和成本,为应急救援决策提供更加科学的技术支撑。本文以利用旋翼无人机倾斜摄影技术在茂县6·24地质灾害应急调查的成功实践为基础,系统地建立了一套基于旋翼无人机倾斜摄影技术的高位滑坡单体地质灾害应急调查方法,并在会东老君洞高位滑坡地质灾害应急中证明该方法的适用性,大大提高单体灾害应急处置效率。     

多时相数字孪生滑坡变形监测方法与应用研究——以金沙江白格滑坡为例

高位隐蔽滑坡因为难到达、难识别、难监测,致使成灾表现具有极强的突发性和破坏性。针对传统人工地面调查和地面布设监测设备存在危险系数高、工作效率低、设备易损坏和离线误报率高等问题,提出基于无人机倾斜摄影测量技术构建高位隐蔽滑坡数字孪生体的方法,通过信息化、数字化手段对地质灾害变形特征及时空演化规律进行监测分析。以西藏金沙江白格滑坡为研究对象,利用无人机倾斜摄影测量技术获取2019年4月—2021年9月共计10期次航测数据,融合多源数据构建了多时相数字孪生滑坡体,通过多期孪生滑坡体实现对白格滑坡整体滑移、局部微变形、滑塌体积等多维要素的高精度定量分析,并及时应用于白格滑坡时空演化分析和监测预警中。研究表明：白格滑坡在2019—2021年监测期内存在持续变形迹象,强变形主要位于滑坡两侧及后缘,渐有扩大趋势,存在垮塌堵江风险。运用多时相数字孪生滑坡变形监测手段实现对地质灾害定性-定量化特征描述与风险评估,具有快速灵活、覆盖全面、不受复杂艰险地形条件限制等优势,可为高位隐蔽滑坡等斜坡灾害大梯度形变监测提供工程实践参考。     

基于滑坡灾害预警分级的应急处置措施

滑坡灾害应急处置能力是地质灾害减灾防灾的重要方面。目前,基于滑坡灾害预测和预警分级成果,系统性的应急措施分类研究还鲜有展开,因此,以三峡库区白水河滑坡为例,运用时间序列加法模型将滑坡累计位移分解为趋势项位移与周期项位移,并分别应用多项式拟合及自回归(AR)模型对2个分量进行预测,在此结果上采用聚类分析方法将滑坡变形分为匀速变形与加速变形阶段,综合判断滑坡灾害预警等级,开展了针对滑坡预警分级的应急措施研究。结果表明:白水河滑坡预警等级主要为蓝色和黄色2种类型,对处于不同的预警等级下的滑坡,可根据滑坡变形特征快速决策,基于滑坡灾害预测和预警分级结果能更有效地指导滑坡应急处置。     

陕南地区突发地质灾害应急处置与防治

陕南安康市汉滨区是地质灾害高发区之一,区内主要为滑坡灾害,每年汛期因降雨引发多期突发性地质灾害。以汉滨区广景花园滑坡灾害为例,分析突发地质灾害发生后的监测预警、应急响应、应急处置及灾害防治工作,说明建立地质灾害隐患点监测预警体系、应急救援处置体系、技术支撑体系的重要作用。     

无人机免像控大比例尺测图与精度验证

无人机航空摄影技术如今已经普遍应用于大比例尺地图的制作生产.免像控技术作为一项应运而生的新技术,不但拥有着传统无人机测图的技术优势,还能够进一步减少内业对于空三加密的依赖,缩短航测成图生产周期而备受瞩目.本文主要对无人机免像控大比例尺测图技术进行研究,包括免像控航空摄影关键技术、生产流程、成图精度等多个方面,并结合大疆经纬M210无人机在安徽省宿州市的生产项目介绍无人机免像控航测系统制作大比例尺地形图的技术流程.精度验证表明:现阶段无人机免像控系统可以满足1:500大比例尺地形图生产的精度要求.     

无人机技术在矿山生态修复调查中的应用

矿山开采活动对生态环境破坏巨大,随着近些年生态环境保护力度的加大,陆续关停了部分矿山并进行生态修复。使用无人机获取广州市内某矿山的航测数据,经处理后生成正射影像图、数字表面模型及三维模型,这三类成果互补展现精细全面的矿山环境,包含丰富的矿山地理信息和真实地物纹理,最后进行坡度、坡向处理分类,为矿山修复工程设计、工程挖填方估算、复绿物种选择和修复方式等提供基础资料。研究结果表明,采用航测技术可快速有效地获取矿山生态修复的基础性数据,提供生态修复规划的参考依据,也可运用于山体滑坡、崩塌、泥石流等相关地质灾害的防治与监测工作。     

多源遥感技术在降雨诱发勉县地质灾害调查中的应用

陕南秦巴山区地形地貌、地质构造和气候条件复杂，易发和频发滑坡、泥石流等地质灾害。由于该区地形高差大且植被覆盖率高，传统的人工地面调查排查在地质灾害的调查识别中难度较大，需借助先进的地质灾害监测识别技术方法。笔者综合采用光学遥感、合成孔径雷达干涉测量（Interferometric Synthetic Aperture Radar, InSAR）和无人机航测等多种技术手段，对陕南勉县“8.22”强降雨诱发的地质灾害进行应急调查与识别分析，探索多源遥感技术对降雨诱发型地质灾害的识别能力与有效性。研究表明，多源遥感技术在强降雨诱发区域性地质灾害的识别和应急调查中能够发挥重要作用，可大大减少现场工作时间，并能提供全方位、多角度和可视化的高精度遥感成果；光学遥感、InSAR、无人机航测等技术具有各自的优势和识别范畴，仅靠单一的技术手段难以完全有效地解决灾害隐患识别问题，建立一套多源遥感技术相互融合、优势互补的综合调查识别体系，是强降雨条件下区域性地质灾害快速调查识别与评价的有效途径。     

滑坡抢险应急治理工程布置的初探——以丹巴县建设街滑坡为例

滑坡的发生往往具有突发性,如果滑坡危及城镇、交通干线或其它重要设施,则其致灾损失可能非常巨大。由于不稳定斜坡变形有一个累进的过程,因此在发现斜坡出现滑坡变形迹象后尚有一定时间采取应急措施躲避或者减轻滑坡所造成的损失,甚至阻止滑坡灾害的发生。通过四川省丹巴县建设街滑坡应急治理工程布置的分析,探讨活动型滑坡治理措施布置的合理性及时效性,可为广大地质灾害防治工作者提供参考。     

免像控无人机技术在矿山地貌形态调查中的应用

传统的无人机测量技术用于矿山测量须进行必要控制点的测设,也使无人机测设在复杂地形、难以进入等地区存在一定的应用瓶颈。免像控航测技术可以不提前布设控制点,成为矿山地貌形态调查的一种重要趋势。以昆明市某露天采矿区为研究区,利用DJI PHANTOM 4 RTK无人机进行航摄,分析免像控航测技术的关键技术和作业流程,完成了DOM(数字正摄模型)、DEM(数字高程模型)、DSM(数字栅格地图)和DLG(数字线划地图)制作、三维模型构建及模型内、外精度分析,对研究区地貌形态分布情况与特征参数进行分析统计。实验结果论证了免像控航测技术在矿山地貌景观调查中的可行性,为合理化开发矿产资源、最大化恢复生态环境提供技术支撑。     

2015年嘉陵江上游燕子河流域地质灾害调查数据集

本数据集是依托2015年嘉陵江上游燕子河流域内崩塌、滑坡、泥石流和工程地质调查资料,根据中国地质调查局统一的标准和要求编制的。数据采集通过遥感解译、地面调查结合三维激光扫描、低空无人机航拍、综合地球物理勘探等工作手段获取。数据集包括滑坡数据223组、崩塌数据170组、泥石流数据44组,以及专门工程地质调查数据129组。数据集信息包括燕子河流域内崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害的基本属性、产出的地质环境背景条件、发育特征与分布规律、孕灾的工程地质条件。通过野外数据现场采集、数据整理及校验、数据入库及审查等流程,以及完善的质量控制体系,确保了数据集的真实性、可靠性、准确性。该数据集全面提升了燕子河流域的地质灾害和工程地质调查精度,为该流域内崩塌、滑坡、泥石流的形成机理研究及易发性、危险性、风险性区划研究,提供了有效支撑,同时也为该流域地质灾害防治提供了可靠的基础数据。     

基于无人机遥感信息的地质解译方法及在地质调查中的综合应用研究

为了更加系统、全面地从无人机航拍资料中提取相关地质信息,让无人机更好地服务于地质调查工作。本文研究了利用无人机航拍影像资料进行地质宏观分析的思路以及基于三维彩色数字地面模型进行地质点、线、面、体等信息获取的工作流程,同时形成了一套利用无人机进行辅助地质调查工作的技术方法。通过在滑坡灾害地质调查实际工作中的具体应用验证了基于无人机辅助开展地质调查工作的可行性和高效性。该方法对如何基于无人机航空地质测绘进行全面系统地质资料的有效获取和地质综合调查具有一定指导意义。     

遥感技术在“6·17”丹巴堵江泥石流灾害链灾区应急救援抢险决策中的应用

2020年6月17日,四川丹巴县半扇门镇梅龙沟发生泥石流,阻断小金川河,形成堰塞湖,造成重大财产损失与人员伤亡。为掌握第一手灾情,辅助开展应急救援,以国产高分二号卫星数据为主要数据源,结合无人机航空摄影数据和灾后现场调查等资料,开展了“6·17”丹巴堵江泥石流灾害链灾区应急调查与分析。研究认为: 灾区影响人口约6.5万人; 国网丹巴县供电公司应急救援队与小金县联通通信应急抢险救援队距离最近,半扇门中学等5所学校可作为临时安置避难场所备选; 受影响矿山企业6家、重要水库1座、水电站1座; 泥石流沟总体呈NW—SE向展布,掩没面积约14.27万m²; 堰塞湖湖面面积约1.03 km²,淹没区约49.8万m²,路基路面全毁路段约2.1 km,下游疑似灾害隐患点9处,因灾受损民居25处、桥梁5处; 优选了2条灾后通达性较好的通往泥石流重灾区的救援生命线。借助遥感技术深入分析泥石流灾害链影响人口等灾情先期研判、灾情灾损应急调查及应急救援生命通道优选,对我国西南山区类似条件地质灾害隐患点的应急抢险救援、防灾减灾工作具有重要的指导意义。     

Application of remote sensing technology in emergency rescue decision about “6·17” Danba River debris flow disaster chain

On June 17, 2020, a mudslide occurred in Meilongou of Banshanmen Town, Danba County of Sichuan Province, which blocked Xiaojinchuan River and formed a barrier lake, causing heavy property losses and casualties. In order to grasp the first-hand disaster situation and assist emergency rescue and other disposals, combined with the UAV aerial photography data and post-disaster site survey and other data, the authors used the domestic high-score 2 satellite data as the main data source to carry out the emergency investigation and analytical research of emergency rescue decision about “6.17” Danba River debris flow disaster chain. The results show that the affected population is about 65,000 and the nearest emergency rescue teams are from State Grid Danba County Power Supply Company and China Unicom of Xiaojin Country. Five schools, such as Banshanmen middle school, could be used as temporary resettlement shelters. There are six mining enterprises, one important reservoir and one hydropower station affected by the disaster. The debris flow gully is NE—SE distributed, covering about 142,700 m². And the barrier lake is about 1.03 km², covering 498,000 m². The totally destroyed roadbed and road surface were about 2.1 km and there are 9 suspected disaster hidden dangers in the lower reach. Whats more, 25 residential houses and 5 bridges were damaged by the disaster. Two rescue lifelines with good post-disaster accessibility to the severely affected debris flow areas were chosen. With the help of remote sensing technology, the in-depth analysis of the pre-judgment of the affected population by the debris flow disaster chain, emergency investigation of the disaster situation and disaster damage, and the selection of emergency rescue lifelines were successfully conducted, which has great guiding significance in the emergency rescue and disaster prevention and mitigation in the mountainous areas of Southwest China with similar geological conditions.     

基于高分影像与InSAR解译的西藏林芝则隆弄高位链式地质灾害发育特征分析

则隆弄沟位于西藏林芝米林县雅鲁藏布江右岸,属于震后影响区,因沟内地形陡峻、物源充足以及水源充沛,1950—2020年期间沟内高位地质灾害活动频繁,沟口村庄和桥梁长期遭受其严重威胁。根据现场调查与无人机航拍,结合多期遥感影像和InSAR数据,对则隆弄沟形成区高风险物源类别、数量以及流通区、堆积区的松散堆积物运动堆积特征进行解译,结果显示:目前则隆弄沟内形成区与流通区陡缓坡交界区域多级多期堆积有大量冰碛物松散物源,流动性较强,区域地质条件、地震活动、气象水文等因素为则隆弄高位链式地质灾害发生提供不稳定的物源结构、良好的临空条件和储藏平台、充足的势动能转换条件以及水动力条件。总结出则隆弄高位地质灾害链形成及演化过程为:高位冰崩（岩崩）-碎屑流-泥石流-堵江堰塞坝（湖）-洪水灾害,其长期具备高易发性和高危险性,后期应加强则隆弄沟高位地质灾害链的监测预警与风险防控。     

山区地质灾害应急调查的内涵及方法分析评述

地质灾害应急调查是针对突发性地质灾害或险情进行的紧急调查,需在一至数日的调查期间及时提供实时信息,并尽快提交应急调查报告,为地质灾害应急救援和处置提供科学依据和技术支撑。根据应急调查技术条件,划分为单点和群发地质灾害应急调查两大类。文章论述了山区地质灾害应急调查主要工作流程,即:基础资料准备、现场协调会议、制订工作方案及协调安排、卫星及无人机遥感调查、野外应急调查、资料综合研究及报告编写,以及各个环节的主要工作方法。地质灾害应急调查主要采用野外现场调查访问、地质测绘与卫星定位以及高分辨率卫星遥感、无人机航拍等便捷有效的工作方法。文中定义了地质灾害应急调查,详细分析评述了山区地质灾害应急调查的基本规则、调查方法和技术要求。      

基于小流域的地震扰动区降雨型滑坡泥石流危险性评价方法

地震扰动区存在大量震裂松散坡体,在持续或者密集的降雨条件下极易转化为滑坡灾害。同时,滑坡又会给泥石流提供大量松散固体物质,增加泥石流的危险性。因此,在震区,灾害通常以"链"的形式出现,比单一灾种危害性大。为了更有效地对地质灾害危险性进行评价,笔者将滑坡、泥石流作为灾害链,综合地加以分析和研究。选择5·12汶川大地震中受灾严重的都江堰市白沙河流域的17条泥石流沟作为研究区,建立滑坡-泥石流危险性评价耦合模型,研究24 h不同降雨量条件下小流域滑坡泥石流危险性的变化。耦合模型包括了坡体稳定性评价模型,水文模型及以泥石流规模、发生频率、流域面积、主沟长度、流域高差、切割密度、不稳定斜坡比为评价因子的泥石流危险性评价统计模型。研究结果表明:随着降雨量的增大,参与泥石流活动的松散物质方量持续增加,但当24 h降雨量超过200 mm后,泥石流沟的危险度等级不再发生变化;17条泥石流沟中4条为中危险度,12条为高危险度,1条为极高危险度。这说明研究区地质灾害问题相当严峻,在多雨季节存在泥石流群发的可能性,直接威胁到居住在泥石流沟附近的人民群众生命财产安全;因此,对于有直接危害对象的高危险度及其以上的泥石流沟,应该按照高等级设防标准进行工程治理及发布预警报。同时也说明,将滑坡、泥石流作为灾害链研究具必要性和可行性。     

基于无人机的滑坡地形快速重建与稳定性分析

对滑坡进行快速准确的定量化调查评价可以为滑坡应急处置提供科学依据。无人机航摄系统以其机动灵活、响应迅速等特点,日益成为地质灾害调查的可靠手段。以册亨平庆组滑坡为例,将无人机摄影测量技术应用于滑坡的调查中,总结出一套基于轻型无人机航摄技术的边坡快速调查与定量评价方法:首先通过多种软件建立高精度三维地质模型,使用有限差分软件进行数值模拟;然后对滑坡变形机制进行分析,并对滑坡稳定性进行评价。研究结果表明:（1）通过Global mapper、Pix4Dmapper、Rhinoceros等软件对无人机采集数据进行处理并建立三维计算模型,具有简便、快捷、可靠的特点;（2）以无人机航摄为核心的滑坡调查评价,能将传统地质的定性分析和数值模拟的定量分析有效结合,为后续应急处置提供有力的依据及数据支撑;（3）册亨平庆组滑坡是在降雨条件下由坡体自重应力作用引发的蠕滑-拉裂式滑坡,调查时滑坡已启动,地面裂缝有加速扩展的趋势。     

贵州兴义滑坡特征及过程预警研究

由于滑坡岩土体结构的复杂性和破坏机制的多样性,滑坡预警一直以来都是全球性难题,极具挑战性。本文论述了贵州省兴义滑坡特征及其成功预警,并分析了滑坡成功预警的关键因素。在对滑坡现场进行地质调查的基础上,综合应用卫星遥感、无人机航拍、LiDAR、地表位移监测等技术手段,初步分析结果认为,兴义滑坡属于典型的含软弱夹层的顺层岩质滑坡,滑源区坡体为2014年首次滑动后形成的不稳定斜坡,在不利的坡体结构加之与软弱夹层组合的地质条件下,受到长期重力及地下水作用,最终演变成滑坡地质灾害。兴义滑坡至2014年第一次滑动后,后缘山体对前缘公路和居民就产生了威胁,2019年2月17日凌晨5时53分,贵州省兴义市马岭镇龙井村兴-马大道旁约96×104 m3的山体再次发生顺层滑动。在滑坡发生前,研究人员就在滑坡体上安装了全球导航卫星系统(GNSS)和自适应性裂缝计两种位移监测传感器,对滑坡变形进行持续监控。现场监测数据实时传输到研究人员自主研发的“地质灾害监测预警系统”中,系统通过多种阈值综合预警模型自动计算监测数据并发布预警结果,在滑坡进入临滑阶段后,系统提前53 min发出了红色预警,完全避免了人员和经济损失。该滑坡的成功预警体现了自主研发的地质灾害监测预警系统、预警模型、监测仪器三者的适用性,可为今后类似滑坡的监测预警研究及应用提供借鉴。     

汉中市汉台区地质灾害发育特征及分布规律研究

汉台区地处秦巴山区,地质条件复杂,地形地貌差异明显,地质灾害分布极不均匀。2008年“5．12汶川大地震”和2010年陕南山洪后地质灾害频发,严重制约着当地社会经济的发展。在进行详细的地质灾害野外调查和室内资料整理、数理统计分析的基础上,充分的研究了地质灾害的发育特征和分布规律。汉台区地质灾害类型主要有滑坡、崩塌、泥石流三种,滑坡以小型残坡积层滑坡为主、崩塌以中型岩质崩塌为主、泥石流主要由采矿弃渣引发;北部中低山区的河东店镇、武乡镇、汉王镇地质灾害发育,南部平原区地质灾害不发育。地质灾害发育特征及分布规律的研究为地方政府地质灾害的防治、减灾工作提供了依据。