遥感技术在地质灾害调查评价中的应用——以广东省广州市花都区为例

李玲玲，马志强

（1.甘肃工业职业技术学院 地质学院，甘肃 天水 741025；2.广东省核工业地质调查院，广东 广州 510800）

引言

广东省广州市花都区受地形地质条件、地质构造、降水条件等影响，加之人类工程活动强烈，使之产生大量的临空面，从而导致崩滑泥等时有发生，其发育情况比较严重，查明其分布与特征对于当地经济和社会发展具有一定的促进作用。而遥感技术作为一种能够快速、准确获取宏观和微观信息的技术手段，在地质研究和勘查中应用广泛[1-2]，鉴于此，本文针对该区利用高分辨率卫星影像，对其崩滑泥进行解译，并分析其分布规律，为今后制定防灾减灾计划提供参考依据。

1 研究区概况

花都区位于广东省中南部，广州市北部，珠江三角洲的北缘。地理坐标东经 112°57′07″～113°28′10″，北纬 23°14′57″～23°37′18″，总面积 970.04km2。花都区属于亚热带季风气候，平均降雨量1753.9mm，总体地势北高南低，东高西低，地貌以丘陵、平原为主（见图1 广州市花都区地貌图）。区内崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷和地面沉降灾害发育。

2 遥感数据源与图像处理

2.1 遥感数据源的选择

本次遥感调查采用的主要遥感信息源为覆盖全区的Quickbird 和 spot5 数据，其中 Spot5（分辨率 0.61m）、Quickbird（分辨率0.5m）卫星数据资料用于区域环境地质背景条件的遥感解译，Quickbird（分辨率0.5m）卫星数据资料用于遥感解译一般地区和重点地区的地质灾害体。

图1 广州市花都区地貌图

2.2 遥感图像处理

遥感图像处理主要指以下几方面的工作：波段选择及RGB 合成，数据的几何校正，数据融合，多景影像镶嵌以及图像增强处理。

3 地质灾害遥感解译[3]

3.1 滑坡地质灾害解译

滑坡是斜坡变形破坏的一种，在遥感图像上通常可通过其典型地貌特征进行识别。首先是滑坡的形态，常见的有簸箕形、舌形、不规则形，色调较深；其次通常能够找出比较清晰的滑坡后壁、滑坡周界、滑坡台阶、滑坡舌等滑坡要素。

解译标志主要有：

（1）形态：呈弧形、簸箕形、舌形或不规则形态。

（2）规模：滑坡大小通常与地质构造有关。

（3）色调纹型：滑坡区与周围有明显差异，滑体周界常有与滑坡区分布基本一致的深色色环。

（4）地形：滑坡上部分坡体比周围平缓，缓坡后及两侧有陡壁及侧壁。

（5）滑坡后壁：平面呈圆椅状，坡度大。

（6）其他：缓坡后部、后壁下，常存在负地形，有时有积水。

3.2 崩塌地质灾害解译

崩塌也是斜坡变形破坏的一种，在遥感图像上通常通过其发育的地貌位置和堆积物特征进行解译。崩塌主要发生于地形较陡地段，堆积物呈倒石锥状；新发生崩塌的崩塌壁多呈浅色调。

解译标志主要有：

（1）典型特征：具有明显的后壁和堆积物。崩塌体轮廓清晰，堆积物表面通常不平坦，具有粗糙感，崩塌体的上部外围有时具有放射状的张节理。

（2）发生部位：多发生在陡坡或陡岸上，岩性多为节理发育的坚硬岩石。

（3）倒石锥特征：坡脚常有倒石锥，组成岩土块大小不等、零乱无序。在图象坡面色调呈均匀的浅灰色至深灰色，边缘多呈细点状纹型，形态多呈三角形、契形。

3.3 泥石流地质灾害解译

泥石流通常发生在山区沟谷地带，在沟口堆积有扇形或条形堆积物。所以，在解译泥石流时，首先要从遥感图像上解译沟谷的坡降比，判断该坡降比是否达到发生泥石流的界限，其次解译沟谷的沟口是否存在扇形或条形堆积物，最后判断该沟谷的汇水流域内是否有大量的松散堆积物来源。

3.4 不稳定斜坡解译

不稳定斜坡通常是地质灾害的隐患点，在遥感影像图上比较清楚，其特征是形态呈弧型，轮廓线清晰，影纹粗糙，色调为较均匀的亮白一黄白色，坡面地形破碎，植被覆盖率低，坡度较大，后缘为直线型或圆弧型的陡坎，坡前一般为房屋或公路。

3.5 解译结果

通过此次地质灾害遥感调查，共解译出的地质灾害点与不稳定斜坡点共284 处，其类型为滑坡、崩塌、泥石流、不稳定斜坡，其中，滑坡34 处，占总点数的19.8%；崩塌6 处，占总点数的3.5%；泥石流3 处，占总点数的1.7%；不稳定斜坡129 处，占总点数的75%（见表1）。

表1 地质灾害点与不稳定斜坡点统计表

本次遥感调查各类地质灾害大型有10 处，占总数的3.5%，中型有230 处，占总数的81.0%，小型有44 处，占总数的 15.5%（详见表 2）[4]。

表2 地质灾害点与不稳定斜坡规模统计表（省标）

4 地质灾害分布规律

4.1 崩滑泥与地形地貌

广州市花都区海拔高程变化较大，海拔范围1.20m-581m，相对高差579.8m。由于海拔高程变化大，所以将该区按海拔不同分为平原地貌（0～100m）、丘陵地貌（100～500m）和低山地貌（500～1000m）。统计不同地貌中发育的地质灾害的数量，分析海拔高程与地质灾害发育的关系。通过统计发现，崩滑泥主要分布在丘陵地貌地区，共计119 处，占灾害总数的69.2%（详情见表3）。地质灾害主要分布在丘陵地貌区的主要原因是该地貌区内发育有5～15m 厚坡残积层，这是地质灾害易发地层，同时在该地貌区内人口密度较大，人类工程活动影响大，切坡现象、坡面开垦活动、植被破坏突出，以上因素为该地貌区为滑坡、崩塌等地质灾害的发育奠定了基础。

表3 地貌类型与崩滑泥关系统计表

4.2 崩滑泥与工程岩组

花都区的崩滑泥灾害点主要分布在块状坚硬侵入岩组和松散岩类岩组中，其中块状坚硬侵入岩组中有75处，松散岩类岩组中有44 处，分别占总数的43.6%、25.6%（详见表4）。造成这一规律的主要原因是岩石的结构与构造，这两类岩组均发育有厚度3～8m 风化层，特别是在块状坚硬侵入岩组中，风化层最厚达25m。风化层土体中含有砂砾成分一般在20～35%之间，由于其孔隙度较大，地表径流较易入渗，从而使风化层含水量增加，降低了土体强度，从而诱发地质灾害。

表4 地质灾害与工程地质岩组特征统计表

4.3 崩滑泥与地质构造

花都区断裂构造总体走向为北东方向，该方向断层规模大，延伸长度长。北东向构造主要有雅髻岭断裂，出露于赤坭镇北东部的雅髻岭，走向近北东30°，倾向南东，倾角80°，为逆断层；东西向断裂构造为石牙顶断裂，出露于梯面镇北部的石牙顶，走向近东西，倾向北，倾角70°，压性逆断层。通过分析地质灾害分布与地质构造空间位置的关系可以看出，大量的地质灾害点分布在大断裂构造带的上盘和下盘，而且崩滑泥的展布方向基本与断裂构造带的方向一致。这就说明了区域地质构造活动对地质灾害的形成发育有着明显的影响作用。一是区域地质构造活动控制地貌的形成发育，由此形成的低山地貌、丘陵区等临空面发育，易于发育崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害；二是区域地质构造活动能够改变岩土体的结构，使岩石破碎，形成大量裂隙，降低力学强度，导致发生滑坡、崩塌等。

5 结论和建议

由于受遥感数据空间分辨率的限制，本次遥感调查主要以规模较大的滑坡、崩塌、不稳定斜坡地质灾害为主，地面塌陷、地裂缝等地质灾害解译的难度较大。从解译结果上看，总体上，花都区地质灾害在空间分布上的地域性不是很明显，主要分布在丘陵地貌地区，与大断裂构造带活动有着一定的联系，地质灾害分布与裂构造带的方向一致，岩性主要为块状坚硬侵入岩组和松散岩类岩组，花都区崩滑泥的形成与其所处的地形地貌、地质构造、地层岩性及岩土体类型等地质环境密切相关。除此之外，降雨入渗使岩土体的自重增加，使岩土体的内聚力和内摩擦角变小，诱发了地质灾害的产生，除此之外，人类工程活动产生的大量临空面也为地质灾害的发育提供了空间。

建议建立和健全地质灾害防治领导机构，组建地质灾害应急指挥系统，有效控制不合理的工程经济活动，减少崩滑泥的发生，规范崩滑泥等地质灾害的应急调查、监测与预警等工作。同时要加强崩滑泥等地质灾害的科普宣传，提高全社会防灾减灾的意识和防灾避险的能力。