地面塌陷特征及其遥感识别方法研究
使用雷达遥感进行地表沉降监测的步骤与要点
使用雷达遥感进行地表沉降监测的步骤与要点随着城市的不断发展和人类活动的增加，地表沉降问题已经成为一个日益严重的环境问题。
地表沉降不仅对建筑物和基础设施的稳定性造成威胁，还可能导致地质灾害的发生。
由于地表沉降的特点是隐秘性强、面积广，常规的监测手段难以满足准确、高效的监测需求。
雷达遥感作为一种有效的监测手段，被广泛应用于地表沉降的监测和研究。
本文将介绍使用雷达遥感进行地表沉降监测的步骤与要点。
首先，进行地表沉降监测的步骤包括数据获取、数据处理和结果分析。
在数据获取方面，我们可以通过国家卫星导航定位系统和合成孔径雷达（SAR）系统获取较为准确的地表形变数据。
国家卫星导航定位系统可以提供地表控制点的高精度定位信息，而SAR系统则可以获取地表形变的时空变化图像。
通过采集不同时间段的SAR影像，我们可以获得地表沉降的时序演化过程。
此外，还可以借助空气质量指数、卫星降雨量等辅助数据，并结合地形、地质和气候等条件进行分析。
在数据处理方面，首先需要对获取到的SAR影像进行校正和配准，以确保数据的准确性和可比性。
校正主要包括大气校正、几何校正和地形校正等。
在配准过程中，可以利用地表控制点的位置信息进行影像配准。
接下来，需要对校正和配准后的影像数据进行相位解缠，去除干涉图中的大气等干扰因素。
然后，通过相位差计算地表形变信息，并将其转换为地表沉降速率。
此外，还需要考虑数据的滤波、平滑和去噪等处理，以去除数据中的杂乱信号和异常值。
在结果分析方面，可以通过时序分析和空间分析等方法对地表沉降数据进行进一步分析。
时序分析可以揭示地表沉降的周期性、趋势性和阶段性变化规律。
空间分析可以研究地表沉降的空间分布特征和影响因素，如地下水位变化、地质构造和人类活动等。
通过将时序分析和空间分析结果进行对比和统计，可以得出较为准确的地表沉降监测结果，并提供科学支持和决策依据。
除了以上的步骤之外，使用雷达遥感进行地表沉降监测还需要注意一些要点。
基于深度学习的遥感图像中地面塌陷识别方法探讨
基于深度学习的遥感图像中地面塌陷识别方法探讨基于深度学习的遥感图像中地面塌陷识别方法探讨摘要：近年来，地面塌陷已成为引起大面积地质灾害的主要原因之一。
在实际工作中，如何高效地检测和识别地面塌陷区域是一个重要的问题。
遥感技术能够提供高分辨率的卫星图像，具有广阔的覆盖范围和连续性，为地面塌陷的监测和预测提供了重要的数据支持。
本文通过分析遥感图像中地面塌陷的特征，建立基于深度学习的地面塌陷识别模型，对该模型进行实验验证，并对其优化进行了讨论。
关键词：遥感技术；地面塌陷；深度学习；识别模型；优化一、绪论地面塌陷是指地面由于自然、人类活动等原因导致的沉降或塌陷，已成为引起大面积地质灾害的主要原因之一。
地面塌陷对人类的生命、财产和环境造成严重威胁，因此如何高效地检测和识别地面塌陷区域是一个重要的问题。
遥感技术能够提供高分辨率的卫星图像，具有广阔的覆盖范围和连续性，为地面塌陷的监测和预测提供了重要的数据支持。
深度学习作为机器学习的一种方法，能够在大数据背景下高效地进行训练和分类，为地面塌陷识别提供了新的思路和方法。
二、遥感图像中地面塌陷的特征遥感图像中地面塌陷的主要特征包括：1、颜色变化明显。
地面塌陷区域的土壤质地、土层厚度等属性与周边地区差异明显，显示出明显的颜色变化。
2、影像纹理变化。
由于地面塌陷导致的土地变形和土壤破坏，使得地面纹理变化明显，呈现出光滑和不规则的表面。
3、形态特征明显。
地面塌陷区域呈现出突起和坑洞，形态特征明显，易于区分。
三、基于深度学习的地面塌陷识别模型本文基于深度学习技术，从遥感图像中提取地面塌陷的特征，建立一种基于卷积神经网络（Convolutional Neural Network，CNN）的地面塌陷识别模型。
CNN是一种具有多层结构的前馈神经网络，能够实现对图像进行特征提取、分类等任务，在图像识别、目标检测等领域有广泛应用。
1、数据预处理对于遥感图像中的地面塌陷区域，首先需要对图像进行裁剪和归一化处理。
采矿区塌陷裂缝检测方法
采矿区塌陷裂缝检测方法引言：采矿工作对地质和环境造成了一定的影响，其中之一就是采矿区塌陷裂缝的产生。
这些裂缝不仅会给周围的建筑物和设施带来危害，还会对地下水和环境造成污染。
因此，及早发现和监测这些裂缝的变化非常重要。
本文将介绍几种常用的采矿区塌陷裂缝检测方法。
一、地面测量法地面测量法是一种直接观测和监测采矿区塌陷裂缝的方法。
它通过使用全站仪或GPS设备对裂缝两侧的地面进行测量，进而确定裂缝的位置、长度和宽度。
这种方法的优点是测量结果准确可靠，可以及时发现裂缝的变化。
然而，地面测量法需要现场操作人员具备一定的技术能力，并且在大面积采矿区域应用时，测量工作量较大。
二、遥感技术遥感技术是一种间接观测和监测采矿区塌陷裂缝的方法。
它利用航空遥感或卫星遥感技术获取大范围的图像数据，通过对图像进行处理和分析，可以发现裂缝的存在和变化。
遥感技术具有覆盖范围广、效率高的特点，可以在较短时间内对大面积采矿区进行监测。
然而，由于遥感数据的分辨率有限，对于较小的裂缝可能无法进行准确的检测。
三、地下水位监测法地下水位监测法是一种通过监测采矿区地下水位变化来间接判断是否存在塌陷裂缝的方法。
由于采矿活动会改变地下水的流动状况，导致地下水位发生变化，因此可以利用这一特点来判断是否发生了塌陷裂缝。
这种方法的优点是操作简单、成本较低，可以长期监测地下水位的变化。
然而，地下水位的变化受到多种因素的影响，如季节性变化和其他人为活动，因此需要综合考虑其他因素，以排除误判。
四、地震监测法地震监测法是一种通过监测采矿区地震活动来判断是否存在塌陷裂缝的方法。
由于采矿活动会产生地震震源，因此可以通过监测地震活动的频率、强度和位置来判断是否存在裂缝。
这种方法的优点是可以远程监测大范围的采矿区，对于深部裂缝的检测也比较有效。
然而，地震监测法需要专业的地震监测设备和技术支持，成本较高。
五、地下雷达法地下雷达法是一种通过地下雷达设备对采矿区地下进行扫描和探测的方法。
如何通过遥感测绘识别自然灾害风险区域
如何通过遥感测绘识别自然灾害风险区域遥感测绘在识别自然灾害风险区域方面具有重要的作用。
在过去的几十年里，随着遥感技术的不断发展和改进，人们可以更准确地通过遥感图像来识别和预测自然灾害风险区域。
本文将探讨如何通过遥感测绘来识别自然灾害风险区域，并呼吁进一步加强遥感技术在自然灾害预防和减轻方面的应用。
首先，要通过遥感测绘来识别自然灾害风险区域，需要获取高质量的遥感数据。
遥感卫星可以提供高分辨率的遥感图像，这些图像可以反映地表的细节和特征。
通过对遥感图像进行处理和分析，可以获得有关地质、水文和地形等方面的重要信息，这些信息对于判断自然灾害风险区域至关重要。
以洪灾为例，通过遥感图像可以观察到河流的宽度、河道的深度和水流的流速等数据，进而评估洪灾的潜在风险。
另外，通过比对多个时间段的遥感图像，可以分析水体的迁移和变化，从而预测洪水的扩散范围和可能的影响区域。
对于地震风险区域的识别，遥感技术也发挥着重要的作用。
通过遥感图像可以观测到地表的形变和变化，进而分析地震活动的发展趋势和可能的震中位置。
此外，遥感技术还可以提供地壳运动的数据，帮助科学家们研究地震活动的动力学机制，为地震的预测和预防提供理论基础。
除了洪水和地震，遥感测绘还可以用于识别其他自然灾害风险区域，如滑坡、泥石流和火山喷发等。
通过对地表形态和岩层构造的遥感分析，可以判断滑坡和泥石流的潜在风险。
而通过对火山喷发前后热辐射和地表变形的遥感测量，可以预测火山的喷发强度和可能的喷发路径。
然而，要充分发挥遥感技术在自然灾害风险区域识别中的作用，还需要进一步加强相关技术和数据的研究。
首先，需要不断提高遥感图像的分辨率和准确性，以更好地反映地表的特征和变化。
其次，需要建立完善的地理信息系统，将遥感数据与其他相关数据进行集成和分析。
最后，需要加强遥感技术在自然灾害预防和减轻方面的应用研究，提出更有效的预警和规划措施，以减少灾害带来的损失。
在总结部分，可以强调遥感测绘在识别自然灾害风险区域方面的重要性，并指出还需要进一步加强相关技术和数据的研究，以提高灾害预防和减轻的能力。
地质灾害的遥感监测与评估
地质灾害的遥感监测与评估地质灾害对社会和人类生命财产造成了巨大的危害。
为了及时发现和评估地质灾害风险，遥感技术被广泛应用于地质灾害的监测和评估。
本文将介绍地质灾害的遥感监测原理、方法和案例，并探讨其在地质灾害管理和预防中的应用。
一、地质灾害的遥感监测原理地质灾害的遥感监测基于遥感技术获取的地表信息。
遥感技术通过接收、记录和处理地球表面和大气系统反射、辐射和发射的电磁能量，获取地表特征和环境参数。
地质灾害的遥感监测主要依靠卫星遥感和航空遥感两种手段。
1. 卫星遥感监测卫星遥感是通过卫星搭载的传感器获取地表信息的一种技术。
卫星遥感可以实现对大范围地理区域的连续观测和长时间序列监测。
例如，利用高分辨率遥感卫星数据，可以获取地表形变、地表温度、地表覆盖等信息，从而判断地质灾害的风险。
2. 航空遥感监测航空遥感是利用航空器搭载的传感器获取地表信息的一种手段。
相较于卫星遥感，航空遥感可以获取更高分辨率的影像数据。
通过航空遥感获取的高分辨率影像可以用于地质灾害的空间识别与评估。
例如，灾害点的变形、河流的漫滩等特征在高分辨率影像中能够清晰显示，有助于对地质灾害进行更准确的分析。
二、地质灾害的遥感监测方法地质灾害的遥感监测方法多种多样，具体选择方法需根据不同的地质灾害类型和监测目的。
1. 形态特征分析地质灾害的形态特征可通过遥感影像进行分析。
对于滑坡灾害，可以通过遥感影像判断滑坡的发育、扩展方向和范围。
对于地面塌陷，可以通过遥感影像分析地表上形成的凹陷区。
通过对影像进行图像处理和分析，可以获取地质灾害的空间分布及变化情况。
2. 遥感变形监测地质灾害常伴随着地表形变现象。
遥感技术可以通过对不同时间的遥感影像进行对比和分析，获取地表形变信息，进而评估地质灾害的风险。
例如，通过遥感技术监测地表下沉或隆起的情况，可以预测地面塌陷的可能性。
3. 植被指数分析植被指数是通过遥感数据计算得出的反映植被生长情况的指标。
地质灾害常对植被造成破坏和影响。
测绘技术地表沉陷监测方法与数据处理技巧
测绘技术地表沉陷监测方法与数据处理技巧地球的表面是一个复杂且动态的系统，不同地区的地表沉陷问题一直是我们关注的焦点。
地表沉陷不仅会给人们的生活和财产安全带来威胁，还会对环境和生态系统造成严重影响。
因此，准确监测和及时处理地表沉陷问题显得尤为重要。
在这篇文章中，我们将介绍一些测绘技术地表沉陷监测方法和数据处理技巧。
第一部分：测绘技术地表沉陷监测方法1. 卫星测量技术卫星测量技术是一种常用且有效的测绘技术，可以用来监测地表沉陷。
通过卫星遥感，我们可以获取大范围、高分辨率的地表形变数据。
卫星测量技术的优势在于覆盖范围大，时间分辨率高，可以实时监测地表沉陷情况。
同时，卫星测量技术还可以提供三维形变场信息，帮助我们深入了解地表沉陷的特征和机制。
2. 激光雷达技术激光雷达技术是一种近年来快速发展的测绘技术，被广泛应用于地表沉陷监测。
激光雷达可以通过发射激光脉冲并记录反射回来的时间来计算距离，进而获取地表形变信息。
与传统测量技术相比，激光雷达技术具有高精度、高效率、非接触等优点。
而且，激光雷达可以在夜晚和恶劣天气条件下进行测量，适用范围更广。
第二部分：地表沉陷数据处理技巧1. 数据预处理在进行地表沉陷数据处理之前，首先需要对原始数据进行预处理。
这包括去除噪声、补偿系统误差、检查和修复数据缺失等步骤。
数据预处理的目标是保证数据质量和准确性，为后续分析和处理提供可靠的基础。
2. 数据分析与建模地表沉陷数据的分析和建模是理解和解释地表沉陷机制的关键步骤。
通过对时间序列数据的分析，我们可以探索地表沉陷的特征、趋势和周期性。
同时，基于观测数据，可以建立数学模型来模拟地表沉陷的过程和机制。
地表沉陷数据的分析和建模可以帮助我们更好地理解地表沉陷的原因以及对策制定。
3. 数据可视化与结果呈现地表沉陷数据的可视化和结果呈现是将复杂数据转化为直观、易于理解的形式的重要手段。
通过绘制时空图、变形云图和等值面图等，可以直观地展示地表沉降的空间分布和变化趋势。
地质灾害地面塌陷调查评价方法概要
⑧查明地面塌陷历史，计算平均密度，划分危险区
塌陷危险区
重度危险区
中度危险区
轻度危险区
平均密度
＞１处／ｋ㎡·１０ａ
影响
塌陷活动强烈，可能造成 人员伤忙，房屋、道路、 环境破坏较重
０．２～１处／ｋ㎡·１０ ａ
塌陷活动较强烈，可能造 成人员伤忙，工程设施和 环境受到破坏
＜０．２处／ｋ㎡·１０ａ
塌陷活动微弱，主要表现 为地面沉降和开裂，工程 设施和环境受到轻微破坏
其他地面塌陷形成机制
其他地面塌陷形成 机制
重力致塌模式
主要发生 地方
在地下水位埋藏深、溶洞及土洞发育的地区。
冲爆致塌模式
地下暗河的下游。
振动致塌模式
荷载致塌模式
在岩溶发育地区，地震、爆破或机械振动等经常引发地 面塌陷。
地面塌陷实际上常常是在几种因素的共同作用下发生的。 例如，洞顶的土层在受到潜蚀作用的同时，往往还受到 自身的重力作用。
基本无塌陷区
基本为０
基本无危害
<二>工程地质测绘要点
? ①地形地貌测绘 测绘比例尺１：５０００～１：１００００，根据需要可更大 宏观地形地貌 ：河流、分水岭、台地、阶地、溶蚀洼地、地表岩溶洞湖、地下岩溶湖 等位置，界限 微观地形地貌：溶沟、漏洞、落水洞、入水洞、出水洞、穿山洞、陷落洞、塌陷坑、岩 溶泉
?人类经济活动情况包括城市村镇乡村经济开发区工矿区自然保护区的经济发展规模趋势及其他地面塌陷的关系查明地面塌陷历史计算平均密度划分危险区塌陷危险区平均密度影响塌陷危险区平均密度影响重度危险区1处k10a塌陷活动强烈可能造成人员伤忙房屋道路环境破坏较重中度危险区021处k10a塌陷活动较强烈可能造成人员伤忙工程设施和环境受到破坏轻度危险区02处k10a塌陷活动微弱主要表现为地面沉降和开裂工程设施和环境受到轻微破坏基本无塌陷区基本为0基本无危害二工程地质测绘要点?地形地貌测绘测绘比例尺1
检测地面沉降的方法
检测地面沉降的方法介绍地面沉降是指地表或地下水位下降导致地表塌陷或沉陷的现象。
地面沉降对城市建设和土地利用产生了重要影响，因此，准确、可靠地检测地面沉降变得至关重要。
本文将介绍一些常用的地面沉降检测方法。
水准测量法水准测量法是一种常见的地面沉降检测方法。
它通过利用水准仪测量不同位置基准高度的变化，来判断地面是否发生了沉降。
具体步骤如下：1.选择合适的测区范围，确定起点和终点。
2.利用水准仪进行高度测量，并记录每个点的高程值。
3.根据高程数据计算出相邻点之间的高度差，进而判断是否存在地面沉降。
水准测量法适用于较小范围的地面沉降检测，精度较高，但成本较高且耗时较长。
GPS测量法GPS测量法是一种高精度的地面沉降检测方法。
它利用全球定位系统（GPS）接收器记录地表或地下控制点的位置信息，并在不同时间段进行对比。
具体步骤如下：1.在需要监测的区域选择合适位置布设GPS接收器，保证接收器固定不动。
2.连续记录接收器所在位置的坐标，并记录时间戳。
3.在一段时间后，再次进行GPS测量，并与初始位置进行对比，计算地面的变形情况。
GPS测量法可以实现对大范围地面沉降的监测，具有高精度和实时性的优势。
影像解译法影像解译法是一种基于遥感图像的地面沉降检测方法。
它通过分析不同时间段的遥感图像，检测地面沉降造成的地形变化。
具体步骤如下：1.收集不同时间段的遥感图像数据。
2.使用影像处理软件对图像进行配准处理，确保同一位置在不同时间段的图像中对应。
3.利用图像解译技术，提取地面特征并进行比较，寻找地面沉降的迹象。
影像解译法适用于大范围地面沉降的监测，但对遥感图像的质量要求较高。
激光雷达测量法激光雷达测量法是一种高精度的地面沉降检测方法。
它利用激光雷达系统对地表进行扫描，并实时记录地物的高度信息。
具体步骤如下：1.配置激光雷达设备并进行定标操作，确保测量精度。
2.进行激光扫描，并记录地物的高度数据。
3.在不同时间段进行对比分析，判断地面是否发生了沉降。
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第20卷 第3期地质灾害与环境保护Vol.20, No.32009年9月Journal of Geological Hazards and Envir onment P reservationSeptember 2009文章编号: 1006-4362(2009)03-0008-05收稿日期: 2009206203 改回日期: 2009207202地面塌陷特征及其遥感识别方法研究张敦虎,卢中正,强建华,曾光,马露(中国煤炭地质总局航测遥感局,西安 710054)摘要: 地下矿产资源的开采会引发地面塌陷,这已成为严重制约矿区可持续发展的重要因素。
其主要表现形式有:塌陷盆地、塌陷坑、地裂缝、滑坡崩塌等,并引发道路污染和道路改线及居民地和水系的变化。
在矿山开发多目标遥感调查与监测过程中,这种地质灾害现象较为突出。
本文在总结了地面塌陷的主要类型及其特征的基础上,对塌陷地的遥感识别方法进行了分析和研究。
关键词: 地面塌陷;遥感;矿山开发中图分类号: P 642.26 文献标识码: A地下矿产资源的开采会引发地面塌陷,不仅破坏土地资源,导致生态环境恶化,而且破坏人民的生产生活设施,进而诱发一系列社会、经济问题。
快速准确地获取塌陷信息是矿区环境综合治理和塌陷区复垦的重要条件。
地面塌陷的形状、规模与其采矿方式、所处地形、地貌条件相关。
大规模的塌陷可以有数万公顷,小规模的塌陷地仅有数百平方米,对塌陷地的调查传统上常采用实地测量方法,但因工作量大、成本高、时效性低,难以及时准确地获取塌陷地信息。
遥感图像可以真实地记录区域地面实况,在塌陷地监测与识别方面具有明显的优越性[1]。
本文在分析了地面塌陷的形成机理、主要表现形式及其对土地资源和生态环境影响的基础上,对塌陷地在遥感影像上的解译标志进行了详细的研究。
1 地面塌陷的主要表现形式煤炭及其他矿产资源的开采破坏了岩体内部原有的力学平衡状态,当开采的面积达到一定范围之后,起始于采场附近的移动和破坏扩展到地表,造成地表移动、变形和破坏。
当采动引起的移动与破坏稳定后,按岩层破坏程度的不同,岩体内大致分成3个不同的开采影响带,简称/三带0,即冒落带、裂隙带、弯曲带[2](图1)。
然而不同的地质结构模型、地质采矿参数将诱Ñ.冒落带;Ò.裂隙带;Ó.弯曲带图1 覆岩移动上三带示意图Fig.1 A sketch map shows the three belts of over lapr ocks movement发不同类型的塌陷。
根据对典型矿区地面塌陷的调查和分析,总结出地面塌陷的以下表现形式。
(1)塌陷盆地当采空区影响到达地表以后,在采空区上方的地表形成一个比采空区大得多的洼地,这种洼地称为塌陷盆地[3]。
在开采急倾斜煤层的条件下,当采深与采厚的比值较大时,地表可能出现一种台阶状平底塌陷盆地,这种塌陷盆地的范围很大,边坡较陡,台阶数少。
在一些地下水资源丰富的平原地区,由于地下水位埋藏较浅,会导致塌陷盆地常年积水或季节性积水,不但破坏了生态环境,还对当地居民的生产生活构成了威胁,如图2所示。
图2QUI CKBI RD影像解译的沉陷式开采塌陷F ig.2Sink collapse due to exploitation on QUICKBIRD image(2)塌陷坑塌陷坑比塌陷盆地规模小,一般多出现在开采急倾斜煤层时。
开采缓倾斜煤层时,只有某种特殊地质采矿条件下有可能出现塌陷坑。
塌陷坑按其形状分为漏斗塌陷坑和槽型塌陷坑两种形式。
(3)裂缝裂缝是采空区地面塌陷的常见形式。
塌陷裂缝一般长几米至几百米,宽几厘米至数米。
根据裂缝两侧的错落特点又可进一步区分为正台阶状裂缝、负台阶状裂缝、无明显错落裂缝3种。
正台阶状裂缝倾向与坡向一致,负台阶状裂缝倾向与坡向相反。
裂缝大体平行排列,台阶高度一般为几厘米至1m 左右。
(4)滑坡崩塌由采矿引起的滑坡、崩塌是山区地表移动中最为严重的一种非连续滑动破坏。
在陕北等地的黄土粱峁区,常表现为黄土崩塌和黄土崩滑。
2采矿形成地面塌陷的遥感响应遥感识别采矿形成的地面塌陷是在分析含矿地层分布特征和开采状况的基础上进行的。
利用遥感图像通过对塌陷坑、地裂缝、地面塌陷等直接标志及地表污染、居民地变迁、地表水系改变、植被和土地利用类型变化、道路改线等间接标志的识别可以确定地面塌陷的范围。
(1)塌陷盆地平原地区沉降特殊危害是地面形成槽形移动盆地,改变了地表水、地下水的流向,加上矿井排水在塌陷区内形成常年或季节性积水,使土地完全不能耕种。
沉降幅度较大的沉降中心附近往往形成积水坑塘和沼泽地,其遥感影像特征明显,呈现蓝黑色色调,表面平滑,圆形和椭圆形,边界形态清晰。
图2为QU ICKBIRD影像解译的煤矿开采形成的塌陷积水坑。
对比不同时相的遥感图像,可以分析积水坑塘的发展和治理情况。
(2)塌陷坑山区地面塌陷往往形成塌陷坑,多为圆形或椭圆形,一般没有与其连接的道路,这是区别于其他采矿活动的重要特征。
图3为QUICKBIRD影像解译的洛南钼矿开采形成的塌陷坑。
(3)地裂缝与采矿活动有关的地裂缝分为两类:地面沉降裂缝、滑坡裂缝。
地面沉降裂缝因地下采空或过量开采地下水引起地面沉降过程的岩土体开裂而形成;滑坡裂缝因斜坡滑动造成地表开裂而成。
在遥感影像上地裂缝呈暗色线状,是地形突变引起光谱差异所致。
有平行排列型、折线型和蠕虫型。
规模较大的宽数米,长几百米。
与其他线状地物有一定区别:¹地裂缝具有一定的形态特征,如直线型地裂缝:裂缝平直,延伸方向稳定;曲线型:裂缝呈弧形弯曲,大多数由工作面的一侧延伸至另一侧。
º地裂缝的走向一般与地形地貌单元走向不一致,并可能切穿不同地形地貌单元。
»其走向与农业耕作方向不一致,属非人工所为。
地裂缝在植被覆盖度较低的地区,遥感图像很容易识别(图4),在植被覆盖较高的平原区不易识别,所以在使用遥感数据时应选用植被覆盖度低时间段的遥感图像。
9第20卷第3期张敦虎、卢中正、强建华,等:地面塌陷特征及其遥感识别方法研究图3 洛南县九龙钼矿区井工开采引起的地面塌陷F ig.3Land collapse caused by underground mining in Jiulong molybdenum mine in Luonan County in Shanxi province图4 植被覆盖度较低的煤矿区地裂缝特征Fig.4 Gr ound fissures in coal m ine ar ea with low vegetation coverage(4)崩塌地面沉降往往诱发崩塌等地质灾害,特别是在黄土覆盖区。
一般来说,黄土能形成比较稳定的斜坡而不易崩塌,黄土区能见到许多直立的黄土柱,多年不坠。
但是,地面沉降很容易使黄土垂直节理形成的边坡稳定性受到破坏,产生众多崩塌。
所以,崩塌在一个区域内突然增多就成为地面沉降的典型标志之一。
通过对崩塌的区域分布和动态变化分析研究发现,黄陵1号矿地面沉降区域的分布在2007年10月的正射航片中崩塌集中发育4处(图5a);2008年8月份IKONOS 影像中共有8处,新增4处(图5b),较2007年明显增多。
(5)道路污染和道路改线地面沉降常常会导致路面的下沉和破坏,过往车辆颠簸造成下沉路段往往集聚大量煤粉尘,在遥感影像上表现出较严重的黑灰色调。
在道路损毁严重路段,不得不在临近区域改建道路。
因此,道路污染和道路改线也是从遥感影像上识别塌陷区的重要间接标志,见图6和图7。
(6)居民点密度明显降低是塌陷区的重要特征之一采空区如果位于居民点下方,则地面沉降将会对地表建筑物构成极大威胁,导致房屋裂缝、倒塌,致使居民点搬迁,因此,居民点密度的降低也是塌陷区识别的一个间接标志(图7)。
采用多期遥感数据10地质灾害与环境保护2009年图5 黄陵1号矿地面塌陷区崩塌动态变化图Fig.5 Landslip changes in land collapse area of Huangling mine No.1图6 鑫裕煤矿塌陷F ig.6Land collapse in Xinyu coalmine图7 煤矿区塌陷造成建筑物和道路损坏并形成路面粉尘污染Fig.7 Building and r oad ruin caused by Coal mine ar ea landcolappse对比分析是识别地面塌陷的又一重要方法。
(7)其他间接标志地表水系改变、植被和土地利用类型变化等间接标志的识别可以确定地面塌陷的范围(图8)。
3 结语遥感识别采矿形成的地面塌陷是在塌陷形成基础上进行的。
矿山地面塌陷是受气象、水文、地质构造、采矿条件、开采规模、上露岩土层的组合关系、岩石的物理学性质、岩土力学性质等多种因素综合作用的结果。
对这些条件进行有效的分析可极大缩小识别目标的范围,提高遥感解译的准确性和遥感识别的速度,在此基础上利用遥感图像通过对塌陷坑、地裂缝、崩塌等直接标志及地表污染、居民地变迁、地表水系改变、植被和土地利用类型变化等间接标11第20卷 第3期张敦虎、卢中正、强建华,等:地面塌陷特征及其遥感识别方法研究图8 塌陷引起地表水系变化Fig.8 Ground water syst em changes caused by land col 2lapse志的识别可以确定地面塌陷的范围。
通过多时相遥感资料对比可以获得塌陷区动态变化信息,为矿区塌陷规律和灾害发展趋势研究提供科学依据。
根据煤炭资源分布和未来开采规划进行科学预测,为塌陷区受害村庄搬迁选址和新农村规划提供区域背景参考依据,避免形成/沉陷)搬迁)沉陷0的恶性循环。
参考文献[1] 杨圣军,赵燕,吴泉源,等.高分辨率遥感图像中采矿塌陷地的提取)))以龙口矿区为例[J ].地域研究与开发,2006,25(4):1202124.[2] 孙超.地下采空区对地表稳定性的影响[D].中国地震局工程力学研究所,2005.[3] 黎来福,王秀丽.SPOT 25卫星遥感数据在煤矿塌陷区监测中的应用[J].矿山测量,2008,(2):45247.[4] 李成尊,聂洪峰,等.矿山地质灾害特征遥感研究[J].国土资源遥感,2005,(1):46247.[5] 赵英时,等.遥感应用分析原理与方法[M].北京:科学出版社,2003.[6] 许长辉,等.多源多时相遥感数据融合在煤矿塌陷地中应用研究[J].水土保持研究,2008,15(1):92296.[7] 杜培军,郭达志.GIS 支持下遥感图象中采矿塌陷地提取方法研究[J].中国图象图形学报,2003,8(2):2312235.[8] 余学义,施文刚.地表剩余沉陷的预计方法[J].西安矿业学院学报,1996,(4):2952299.CHARACTERIS TIC OF LAND COLLAPSE ANDITS IDENTIFICATION METHOD IN REMOTE SENSING IMAGEZH ANG Dun 2hu,LU Zhong 2zheng,QIANG Jian 2hua,ZEN G Guang,MA Lu(Aer ophotogrammtr y &Remote Sensing bur eau,China National Administ ration of Coal Geology,Xi p an 710054,China)Abstr act: The underground r esource exploitation may cause land surface collapse,which has becoming an impor tant factor to restrict the sustainable development of the mining ar ea.The genera l form of its display includes:collapse basin,collapse pit,gr ound fissures,landslide,and landslip etc.They make r oad polluted and compel r oad t o change position,cause Residents and water system to change.In the cour se of multi target r emote sensing investigation and monitor ing of mine resource exploita 2t ion,this kind of geological hazar d phenomenon is ver y common.The author analyzed and studied the identificat ion method of land collapse in remote sensing image based on the summar izing main types and characterist ics of the land colla pse.Key words:Land collapse;remote sensing;M ine exploitation作者简介: 张敦虎(1962- ),男,现任中煤航测遥感局遥感应用研究院副院长,主要从事遥感应用方面的研究。