SPOT数据影像解译在济南新城规划地质灾害危险性评估中的应用
(1.山东地质矿产学院，济南250014；2.山东省遥感技术应用协会，济南250014)
作者简介:candy leung (1967—)，女，高级工程师，从事水力环境、地质勘探、灾害评估、数据库等工作。
法国SPOT2.5m全色波段和10m m多光谱融合数据图像，图像清晰分明，清晰地显示了自然裸露的地形、居民区和各种工程。更重要的是，在地质灾害的调查与评价中，SPOT数据影像对于滑坡、地面沉降等分散的地质灾害表现出不同的影像特征。根据这些不同的影像特征，通过计算机处理和MAPGIS合成，可以准确、快速、全面地识别区域地质灾害的分布，为一些大型工业园区、工业带和新城镇的地质灾害危险性评估提供了依据。以济南东部工业带为例，探讨了SPOT数据影像解译(成像于2001)在地质灾害危险性评估中的应用。
关键词:城市规划；地质灾害；斑点图像
0简介
遥感是一种新的技术和方法，具有可俯瞰、视野开阔、信息丰富、定位准确等特点。遥感信息包含了地理信息系统所需的空间信息和属性信息，便于遥感与GIS的结合(彭，2002)。特别是SPOT2.5m全色波段和10m多光谱的融合数据影像，经过多功能处理后，可以形成1 ∶ 10000的数字影像，可以清晰地反映各种地质灾害的内容，适用于地质灾害的调查与评价(Thomas，2003)。在济南东部产业带建设项目地质灾害危险性评估中，首次利用该数据影像了解和解译了该区的地形地貌、水体分布、石灰岩采石场(坑)范围、铁矿坑及采空塌陷区、采石场塌陷(陡坎)地段等地质环境条件和地质灾害发育分布情况，取得了良好的应用效果。
济南市东部产业带位于济南市东部，距市区约4km，规划总面积约480km2。规划建设用地约120km2，人口70 ~ 90万。
产业带位于丘陵山区的山前地带，山地丘陵相间。整体地势南高北低。平原地区一般海拔在50 ~ 100米，南部丘陵海拔在200 ~ 400米之间..地貌类型属于剥蚀堆积地貌类型，剥蚀残丘多为圆形，主要有莲花山、凤凰山、苇子山，残丘为山谷冲积平原。
总体来看，济南东部是一个以古生代地层为主体的北倾单斜构造。出露地层主要为奥陶系灰岩，西南汉渝山区有寒武系灰岩出露，其余多为第四系松散堆积物覆盖。
由于区内残丘出露的奥陶系马家沟组灰岩多为良好的建筑材料，山体开采严重，形成许多采石场和塌陷隐患点；此外，济南东部工业带郭店铁矿区中小型铁矿较多，开采历史悠久，区内存在露天开采和地下采空区造成的采空塌陷。
1遥感信息数据的图像处理及地质灾害信息的提取
遥感影像数据1.1
经过对遥感数据质量的搜索和筛选，遥感解译主要采用2001和10两个月成像的法国SPOT 2.5 m全色波段和10m多光谱数据的融合数据。影像数据信息量丰富，层次分明，基本能反映工作区的地貌特征和人类工程活动现状，其影像质量能满足本次地质灾害遥感解译的需要。
1.2遥感数据的几何精度
为满足地质灾害遥感解译精度的要求，遥感影像的几何校正以工区1 ∶ 1万、1∶2.5万地形图为基础，选取测量地物控制点，形成与工区地形图一一对应的数字影像图，保证了地质灾害遥感解译影像数据的几何精度。
1.3地质灾害信息提取
为满足提取地质灾害专题信息的要求，突出工作区内的石灰岩采石场(坑)、铁矿开采坑、采空塌陷区、采石塌陷区等地质灾害，进行了2.5m全色波段与10m多光谱数据影像融合、尺度扩展、直方图归一化等影像处理工作。突出显示工作区域的地质灾害信息。
1.4地质灾害遥感解译图编制方法
将计算机形成的1∶25000数字影像图输出到相纸上，采用聚酯薄膜掩膜解译和计算机屏幕交互式解译的综合方法，根据遥感解译标志圈定工作区地质灾害内容。根据影像图和地形图进行几何校正和配准，并对图名、图例和解译内容进行修饰，形成工作区地质灾害遥感解译图。
2 .地质灾害遥感解译标志识别
遥感解译标志的识别参见遥感数字图像处理(唐国安等，2004)。
2.1石灰石采石场(坑)遥感解译标志
石灰岩采石场(坑)是人类采石活动造成的人工地貌，主要表现为对自然山体地形、植被等景观的破坏，也是崩塌的发育场所。在遥感影像上，不规则的路径延伸到采石场，原有的连续影像特征出现异常，影像特征的颜色比周围的物体和不规则斑块要浅。新采石场在图像上显示出相对均匀的浅色调图像特征。由于老采石场部分地区植被稀疏、碎石堆的影响，体现为淡紫色的影像特征。石灰石采石场位于地势相对较低的地方。石灰岩开采后，往往是由于积水或填埋，在图像中反映为暗色调特征(见照片1)。
照片1石灰石采石场(矿坑)图像
2.2铁矿坑和采空塌陷区遥感解译标志
铁矿坑和采空塌陷区是人工开采引起的地质灾害。沉降改变了原有的地表特征，形成了低于周围地区的低洼地区。由于在潮湿或死水图像上有明显的颜色和纹理特征，所以反映为紫色调图像特征(见照片2)。
照片2铁矿坑和采空塌陷区图像
2.3采石场塌陷的遥感解译标志(陡)
工作区内主要是石灰岩开采后形成的陡坎，因岩石破碎而塌陷。在图像中，塌陷区形成了一个清晰的颜色异常特征，在向阳面有不同的阴影，在阴影面有一个宽带暗色调异常特征(见照片3)。
照片3采石场塌陷区(悬崖)图像
3地质灾害的分布特征
3.1石灰石采石场(坑)分布特征
根据影像特征，石灰岩采石场(坑)主要分布在工区西部和南部的江山、莲花山、凤凰山、苇子山-狼茅山、王岭山、瓦屋基山一带，多在奥陶系石灰岩分布区，仅在岗沟镇南部和莲花山北部的寒武系石灰岩分布区。少数采石场分布在西枣园以南和彭家庄以西。由于岩石出露，图像特征和野外易于识别。
3.2铁矿矿坑和采空塌陷区的分布特征
铁矿采坑和采空塌陷区主要分布在西顿丘-南顿丘一带，多沿巍子山东坡和丘山北坡岩浆岩与奥陶系灰岩接触部位发育，与铁矿赋存规律和铁矿开采程度一致。由于采空塌陷后坑内有水或人工填埋后湿度大，图像特征明显，便于野外识别。
3.3采石场崩塌(陡坎)剖面分布特征
采石塌陷主要发生在江山、凤凰山、莲花山、围子山等石灰岩采石场的陡坡上。由于陡坡节理裂隙发育，岩石风化破碎严重，导致崩塌。
4结论和建议
根据地质灾害遥感解译图成果，SPOT2.5m全色波段和10m多光谱融合数据影像在解译地表出露的地质灾害分布、规模和演化方面具有独特的技术优势，如采石塌陷、深坑开挖边坡稳定性、采空塌陷坑等。经现场验证，解释结果是可靠的。全区查明了30多个石灰石采石场、18个大型塌陷点、沈大铁矿4个露天开采点和5个地面采空塌陷点，为济南市东部工业带地质灾害危险性评估提供了重要的地质灾害信息。
但在解译过程中，也发现数据图像对埋藏在地下的致灾因子无能为力，如岩溶发育、铁矿采空区引起地面塌陷等。，需要综合物探、钻探等手段，更全面、准确地评价该区地质灾害危险性。
参考
彭。2002.遥感导论。北京:高等教育出版社。
托马斯·M·利勒桑德，彭·译。2003.遥感和图像判读。北京:电子工业出版社。
唐国安等2004。遥感数字图像处理。北京:科学出版社。