新疆新源县滑坡灾害遥感影像特征及分布规律

张策 揭文辉 付丽华 魏本赞

（核工业航测遥感中心，石家庄，050002）

新疆新源县滑坡灾害遥感影像特征及分布规律

张策 揭文辉 付丽华 魏本赞

（核工业航测遥感中心，石家庄，050002）

新疆新源县因其特殊的地理位置和地质条件，滑坡灾害十分发育，是伊犁地区滑坡灾害危害最严重的区域之一，给该地区的经济发展和人民生命财产造成了重大损失。文章以国产GF-1卫星数据为基础数据源，开展新疆新源县滑坡灾害遥感调查工作，共解译滑坡灾害点818处。根据滑坡灾害分布规律、强度将阿吾拉勒山则克台以东到坎苏沟地段、恰普河南岸山坡、库尔德宁—阔克乔克、阿勒玛勒乡南侧那提拉山北坡列为地质灾害防治监测重点地区。

遥感解译；滑坡灾害；新源县；新疆

一、引言

新疆新源县地质灾害类型多样，崩塌、滑坡、泥石流等广泛发育，特别是滑坡以及由滑坡引发的泥石流是该地区最为普遍和典型的地质灾害类型，不仅威胁牧区草场及牧民的生命财产安全，也严重制约着地方旅游业及经济持续发展。由于地质灾害日益严重和对突发性地质灾害抢灾救灾工作的时效性要求，有必要应用遥感技术开展地质灾害调查[1,2]。本文以国产GF-1卫星数据为数据源，在对区内典型滑坡灾害遥感影像特征进行分析的基础上，建立滑坡灾害遥感解译标志，开展滑坡灾害遥感解译工作，查明研究区滑坡灾害发生地点、规模、范围，查明滑坡灾害分布规律、强度、重点防预区域，为政府和职能部门对滑坡灾害治理与预防提供参考和依据[3]。

二、研究区基本概况

新源县位于新疆维吾尔自治区西北边（图1），伊犁河谷东端，新疆天山山脉西段，地形地貌形态比较复杂，总体呈“两山夹一盆”的格局，整体地势东高西低，山区为新源县最主要地形，北部为阿吾拉勒山，南部为那拉提山，平均海拔1000-3000m。

新源县因其特殊的地理位置和地质条件，滑坡、崩塌和泥石流等地质灾害十分发育，其中滑坡灾害最为发育，是伊犁地区滑坡地质灾害危害最严重的区域之一[4,5]。新源县滑坡灾害主要分布于林带以下的中低山区，尤其是海拔1100～2000m的中山带最为发育，根据在该县境内的调查，新源地区约85%的滑坡分布于这一地带，而海拔小于1100m的中低山区和海拔大于2000m的中高山区滑坡分布则相对较少，分别占2.5%和10.5%。由于在新源县境内，黄土的分布由西向东由薄变厚，再由厚变薄，而黄土的厚度对滑坡的规模大小等有直接影响，因此，滑坡灾害自西向东逐渐减弱，规模逐渐变小，那拉提和坎苏沟以东区域，受黄土地层变薄影响，这一地带黄土滑坡分布较少。

三、调查区遥感数据处理

3.1 数据源选择

遥感数据源采用2014年4～9月的GF-1卫星数据。该数据是高分辨率对地观测系统国家科技重大专项的首发星，配置了2台2m分辨率（全色）、8m（多光谱）相机，4台16m分辨率多光谱相机。经图像处理，空间分辨率可提高到2m，能满足1∶1万比例尺解译精度。

3.2 遥感数据处理

由于遥感系统空间、时间以及辐射分辨率的限制，很难精确地记录复杂地表信息，在数据获取过程中不可避免的会出现误差，这些误差降低了遥感数据的质量，从而影响了图像分析的精度。因而在进行应用前有必要对图像进行预处理。本研究中所涉及的GF-1卫星数据的预处理主要包括影像正射校正、图像配准、图像融合和数据裁剪等。

四、滑坡地质体遥感解译标志的建立

4.1 典型滑坡遥感影像特征分析

4.1.1 则克台沟加朗普特滑坡遥感影像特征

在GF-1影像图（图2）上可看出，则克台沟加朗普特滑坡体的形态、纹理及色调与背景环境在宏观上表现极不协调，由两个呈舌形的滑坡体、一个呈椅形的滑坡体组成，形成明显的洼地，滑坡体色调呈浅色调，灰白色、青白色，色调分布不均匀，纹理平滑细腻，滑坡体后壁有坎，坎处呈暗色调，线性特征清晰；滑坡形成的泥石流位于滑坡体下游，呈长而弯曲的蚯蚓状；滑坡体上游形成的堰塞湖在影像上呈深蓝色。

4.1.2 吐尔根萨依滑坡群遥感影像特征

在GF-1影像图（图3）上，滑坡群呈弧形、椅形、马蹄形、舌形，色调呈浅色调、灰白色，纹理细腻平滑；个别滑坡体引发泥石流，呈长而弯曲的蚯蚓状（图3）。

3.2 遥感解译标志的建立

遥感影像上，不同地物有不同特征，这些影像特征是判读识别各种地物的依据，称为判读或解译标志。通过对新源县则克台沟加朗普特滑坡体、吐尔根萨依影像特征分析，建立了滑坡灾害遥感解译标志，具体见表1。

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五、遥感解译成果及分布规律

根据建立的滑坡灾害遥感解译标志，通过室内遥感解译，结合野外实地调查，新源县共解译滑坡灾害点818处，以中小型滑坡为主，那拉提山库尔德宁东到那拉提区域以及阿吾拉勒山则克台以东到坎苏沟地段滑坡分布较为密集，且滑坡规模较大，自西向东滑坡灾害程度逐渐减弱，与区内黄土层分布特征一致。根据解译成果，新源县滑坡灾害防治监测重点地区可划分为4片，即阿吾拉勒山则克台以东到坎苏沟地段、恰普河南岸山坡、库尔德宁—阔克乔克、阿勒玛勒乡南侧那提拉山北坡（图4，表2），这4片滑坡灾害防治监测重点地区占新源县全部滑坡灾害的95%以上，灾害点密度高，规模大，危害程度高。

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六、结论

本文以国产GF-1号卫星数据为基础数据源，围绕新疆新源县滑坡灾害开展遥感调查，解译滑坡灾害点并圈定滑坡重灾区，通过野外验证取得较好应用效果。

（1）基于高分辨率遥感数据开展“宏观—微观—宏观”滑坡灾害遥感解译工作，可满足不同比例尺灾害遥感调查要求，为政府和职能部门对滑坡灾害治理与预防提供参考和依据。

（2）滑坡灾害在遥感影像上的解译标志主要表现为滑坡体本身的形态、纹理和地貌标志，色调特征也是某些滑坡的重要识别标志。滑坡体的形态、纹理及色调与背景环境在宏观上的不协调为滑坡遥感解译的重要参考。

（3）针对新源县共解译滑坡灾害点818处，主要发生于新源县境内的阿吾拉勒山南坡和那拉提山北坡，自西向东滑坡灾害程度逐渐减弱，根据分布规律圈定滑坡重灾区4片，为今后滑坡灾害治理与预防重要区域。

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遥感面临的重大战略机遇

2005年，中国作为发起国之一，建立起政府间多边科技合作机制，地球观测组织GEO，主导和引领了全球对地观测系统的发展。在此基础上，各国都在GEO框架下组织制定了有利于本国发展的对地观测计划，美国、欧盟、日本等国已经制定了全局对地观测发展战略。

“十二五”期间，中国启动了863计划—“星、机、地”综合定量遥感系统与应用示范重大项目，规划建设了“天、空、地”一体化的全国遥感网技术体系，提升了覆盖数据接收、处理、定量遥感产品生产与应用服务全链条的空间信息服务能力，为中国的对地观测系统走向世界进行了有益探索。

中国目前已经建立了涵盖各部门的遥感应用技术体系，各部门纷纷制定了面向本领域的卫星遥感应用发展规划，建立业务运行系统。目前正在实施的国家科技重大专项高分辨对地观测系统和空间基础设施，可初步形成天空一体化高精度对地观测网络，初步实现了空间信息资源共享。

中国作为地球对地观测组织GEO联合主席国，正在倡导建立全球性的地球观测应用信息系统，这与中国目前的全球性战略发展目标基本一致。未来十年，中国正面临全球综合地球观测系统发展的重大战略机遇，可充分利用GEO这一全球平台在区域和全局层次上加快赶超世界先进国家。