遥感影像在地震灾区地质安全与环境恢复中的作用

李雯 黎恒明 陈翼飞

（1长安大学 地球科学与资源学院 陕西西安 710054 2解放军61363部队 陕西西安 710054）

遥感影像在地震灾区地质安全与环境恢复中的作用

李雯1黎恒明2陈翼飞2

（1长安大学 地球科学与资源学院 陕西西安 710054 2解放军61363部队 陕西西安 710054）

简要分析了遥感影像判读技术在地震灾区环境地质灾害评估、土地资源监测、及生态环境恢复重建中的作用，并对地貌植被、建筑、交通、河道水系以及水资源污染等影响的震情判读特征进行了较为详细的阐述。为今后利用高分辨率遥感影像进行震区土地资源规划与生态环境重建、防震减灾和空间信息 技术系统数据库的建设指明了发展方向。

土地资源监测；遥感影像；生态环境；震情评估；灾后重建；识别特征

1 概述

地震一般发生在地壳之中，地壳内部由于板块的活动，使地壳的岩层变形、断裂、错位。地震造成的损失主要有：人员伤亡，财产损失，自然地貌的破坏。1960年的智利大地震、1976年的我国唐山地震、2008年汶川和2010年玉树地震，对建筑物均造成了很大的破坏，倒塌率都在80%以上。最严重的是2010年海地太子港地震，几乎100%的建筑物倒塌，连总统府也不能幸免。

土地资源是人类生存和发展的基本条件，是经济、社会可持续发展的重要基础。地震灾害对土地资源以及当地生态环境的影响显著，发生滑坡、泥石流、水土流失等次生灾害，以及大量投放消毒、杀毒剂等可能带来的环境污染风险使得震区生态环境恶化。生态环境恢复既是有效防止次生灾害飞的关键环节与灾后重建的基础。遥感影像具有宏观、动态、准确、快速的优点。利用遥感影像可实时地震灾区土地资源以及生态环境监测提供技术支撑。

2 震区土地资源遥感影像特征识别

中国地处环太平洋地震带和地中海喜马拉雅地震带上，有60%以上的国土、半数以上的大中城市位于地震烈度6度以上的地区.城市一旦遭遇强震，其损失远大于农村。由于地震预报是世界性科学难题，利用以遥感影像判读的空间信息技术可为地震灾区土地资源的监测提供最新信息支持。根据典型的地震区域遥感图像识别，地震对土地资源的影响可分为以下4各方面：（1）地貌与植被破坏，包括山区山头和断面崩塌、山体滑坡、地裂缝、地陷坑等；（2）建筑方面，各类工厂、矿山、住宅、车站和学校等建筑倾斜、倒塌，山边建筑被掩埋，通信系统中断，供电、供水和供气等保障系统瘫痪，个别地方形成火灾和毒气泄漏等；（3）交通方面，路面开裂、错位、塌陷，桥梁倾斜、断裂、倒塌，隧道洞口堵塞等；（4）水资源方面，水库大坝开裂或倒塌，水电站不能正常运转，自来水不能正常供应,山区的河道由于山体垮塌形成阻塞和堰塞湖，岸边水工建筑垮塌或被淹没等。

3 基于遥感影像技术的震区生态恢复与灾后土地资源规划

3.1 震区生态环境的影响评估

基于震区遥感影像对土地资源与生态环境变化分析，可从以下几方面进行生态环境影响评估。

3.1.1 地貌与制杯破坏

大地震的地表断层能反映出震源深处的构造变动特征（见浓尾大地震，旧金山大地震）。大地震还能使局部微地貌发生改变、植被破坏，在平地地貌的改变能引起通行道路中断、铁轨扭曲、桥梁折断；在山区还能引起山崩和滑坡，常造成河道堵塞和村镇掩埋的惨剧。

3.1.2 建筑开裂和倒塌

人员被困或被掩埋，电力和燃气线路破坏会引起火灾，医院不能继续进行手术，化工、医药等工厂的毒气及放射性物质泄漏可加剧人畜的死伤，大量投放消毒、杀毒剂等可能带来的环境污染。

3.1.3 交通破坏产生的影响

如路面、桥梁、机场及码头遭受堵塞和破坏，车辆、飞机、船只和施救人员队伍不能或难以到达现场，相应地救生设备和救援物资就不能进入震区。震亡生命的尸体由于得不到及时掩埋会导致疾病流行，受伤的人员得不到及时救治，幸存者缺少衣被、药品和食品等，特别在冬季没有临时居住和保暖措施，将更难抵御严寒和饥饿。

3.1.4 水工建筑遭受破坏

城市供水被污染或停止，航运码头设施无法使用，堤防垮塌失去保护功能。

3.2 基于遥感影像技术的震区灾后环境恢复与重建

利用基于遥感影像判读为基础的“3S”技术，可在地震灾区进行应急卫星、航空或无人机的遥感观测。对比地震前后土地资源（建筑物和地貌）遭受破坏情况数据为科学的监测地震灾区土地资源提供了技术支撑。基于遥感影像对于地震灾区情况的反应，在确定救援方案时，需要根据道路交通的堵塞及破坏情况，确定最佳的救援路线和合适的施工机械；根据建筑破坏情况和范围，预估大致的伤亡概率和人数，确定救援所需帐篷、药品和食品等的数量。根据水电气及通信基础设施受损情况，确定必需的临时应急保障措施；根据水工建筑及河道破坏堵塞情况，确定紧急的抢修和疏导方案等。

震区灾后重建与生态环境恢复过程中，通过遥感影响技术判读地震前后土地资源地质特性，生态环境承载力等因素，进行科学土地资源规划。

4 结论

地震具有突发、频发和难以预报的特点，因此减轻地震灾害是保持社会经济持续发展的一项重要任务。加强遥感影像技术在震区地质环境安全与重建中的应用，加快建立各地的地震灾害应急空间信息技术系统，更好地为查灾、核灾、计灾、报灾及救灾决策服务，最大程度地减轻地震带来危害，科学合理规划与生态环境恢复。

近年来，成功发射的高分辨率卫星（如Ikonos卫星其全色影像分辨率为1m，QuickBird卫星0.6m，GeoEye卫星更是高达0.41m）加上航空及无人机获取的影像（分辨率可达到0.02m），判读这些高分辨率遥感影像提取土地资源的形状、位置和属性等信息，能够轻易分辨出震前、震后的地貌与植被、建筑物、水电气供应、交通设施等土地资源与生态环境变化，从而节省大量的人力和财力。高分辨率卫星遥感影像在基础数据获取与更新、震区的震灾调查、灾后生态环境恢复与土地资源规划方面有广阔的应用前景。

李雯（1989-），女，山东烟台人，硕士研究生，主要从事土地资源管理方面研究。