选址要素遥感解译

如题所述

(一)安全性评价指标遥感解译

选址要素中的安全性评价指标遥感解译的重点是对活动断裂及疑似线性构造影像进行解译。遥感影像对线性要素有特殊性的表现能力,对各种断裂的延伸方向和规模大小以及它们的相互关系都能清楚地反映。遥感地质构造解译需要结合地面地质资料及断裂构造解译标志对遥感影像进行解译和综合分析。

活动断裂最显著的标志是线性影像,主要有两种显示形式:一是呈线性延展的色调异常,即线性的色调与两侧面状地物色调明显不同,如在山前第四纪冲洪积平原内常出现的由断裂导致地下水溢出使植被特别发育而形成绿色线状异常;二是两种不同色调的分界面呈线状延伸。当然,具备这两个影像标志的地物不一定均为活动断裂,在最终确定这种线性色调是否由断裂引起,还需参考微地貌标志进行综合判定。

通常,活动断裂解译的微地貌解译标志表现形式有:一连串负地形呈线状分布;不同岩性构成的地形三角面呈线状排列;湖岸呈近于直线状或不自然的角度转弯;湖泊群呈线状分布;河谷、山脊呈直线状延伸或被切断;河谷异常平直或锐角急转弯;不同河道在同一直线上突然变窄或变宽;冲洪积扇群处于同一直线(或弧线)上;支流汇入主流时呈逆向相交(锐角指向主流的上游);水系变形点(散开点、收敛点、拐点等)处于同一直线上;地下水溢出点处于一条直线上。

除上述解译标志外,一些标志性特征对解译断裂的性质也有着一定的作用。逆断层的线性影像多呈波状展布,断层线常成为色调分界面。正断层的线性影像特征,一般在色调异常上宽窄变化较大,延伸不稳定,常呈“尖灭再现” 的特点,并常作为第四系裂谷盆地的边界出现。平移断裂表现为平直、光滑的线性影像,两侧微地貌常具有因平移而发生的牵引、错断等规律性较强的影像标志。在依据影像标志对活动断裂进行断裂类型判译的同时,区域应力场特征也是遥感解译中对新构造断裂类型进行判断的一个重要参考依据。

(二)地面选址指标遥感解译

1.地质灾害解译

地质灾害解译是CO2地质封存选定场地遥感解译的重点,主要包括崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷和构造成因地裂缝等。解译过程中应根据地质灾害形成的原理及其形状、分布特点等进行综合判断。采用高分辨率卫星影像数据,如SPOT 5、IKONOS、Quickbird、WorldView和GEOEYE等分辨率优于2.5 m的数据作为主要遥感信息源;地面塌陷及地表变形解译采用Radarsat、Envisat、Alos等雷达数据;区域环境地质背景条件及特大型地质灾害体的遥感调查,可采用TM/ETM卫星数据进行解译。地质灾害遥感解译技术路线见图2-6所示。

图2-6 地质灾害遥感解译技术路线图

(1)滑坡:对于大部分滑坡来说,仅依据其独特的滑坡地貌就可辨认。典型的滑坡在卫片上的一般判释特征包括簸箕形、舌形、弧形和不规则形等平面形态,在高空间分辨率卫片上能见到明显的滑坡壁、滑坡台阶、封闭洼地和滑坡裂缝等。此外,滑坡地表的湿地、泉水、醉汉林和马刀树等,也是滑坡的良好解译标志。

(2)崩塌:崩塌多发育在陡峭的坡体地段,崩塌体堆积在斜坡平缓地段,表面坎坷不平,影像粗糙;崩塌轮廓线明显,多呈浅色调,植被稀零;崩塌体上部外围有时可见到张节理形成的裂缝影像。在遥感影像上,崩塌的陡崖新者,色调浅;老者色调深。陡崖下方有粗糙感或呈花斑状锥形。有时崩塌壁形成陡坎,受光照方向的影响,整个崩塌壁和崩塌体均被阴影遮盖,可从其地貌部位和阴影的存在推测其是否为真正崩塌。崩塌解译除对崩塌规模、性质进行判断外,还要统计单位斜坡内的崩塌发生的数量、计算崩塌面积及崩塌面积率等。

(3)泥石流:泥石流在大比例尺遥感影像上极易辨认。通常标准的泥石流流域可清楚地看到3个区的情况:在泥石流的形成区一般呈瓢形,山坡陡峻,岩石风化严重,松散固体物质丰富,常有滑坡、崩塌产生;流通区沟床较直,纵坡较形成地段缓,但较沉积地段陡,沟谷一般较窄,两侧山坡坡面较稳定;沉积区位于沟谷的出口处,纵坡平缓,常形成扇型堆积或冲出锥,扇的轮廓明显,呈浅色调,扇面无固定沟槽,多呈漫流状态。近期发生的泥石流,沟床呈浅、亮色调,扇形轮廓明显,影纹粗糙。

(4)构造成因的地裂缝:构造成因的地裂缝具有延伸稳定、分布不受地形、岩性影响,可切过陡坎、阶地等特征。在平面上,构造成因的地裂缝多呈折线状、锯齿状,呈雁形状排列;剖面上,呈近于直立、阶梯状、地堑状。构造成因地裂缝解译以目视解译为主。在遥感影像上,由于构造成因的地裂缝可使地表和浅层土壤结构发生变化,造成局部土壤含水量增加、湿度增大或透水性强、湿度减少,甚至使植物种类、长势发生变化,从而造成色调和纹理上的线性光谱差异。

平原区构造成因的地裂缝一般规模较大,呈线性影像特征,有的沿已有老地裂缝向前延伸,呈或明或暗的直线或折线状,有的则呈交叉或平行排列格局,有时通过农田形成一定落差的断陷陡坎,在影像上呈不同影像特征;山区,规模较大的地裂缝呈条带状色调异常,按形状可分为直线型、连续型和交叉型。

(5)地面塌陷:已有经验表明,利用遥感光谱信息通过直接目视解译地面塌陷效果不甚理想,利用D-InSAR(合成孔径雷达差分干涉测量)技术是地面塌陷遥感解译的首选。D-InSAR地表沉降遥感信息提取的测量精度可达到厘米级,在数据比较理想的情况下甚至可达到毫米级。该技术遥感信息的处理流程见图2-7。

图2-7 D-InSAR地表形变监测技术路线图

2.地形地貌解译

地貌遥感解译以目视解译为主,解译标志主要为图形(包括平面轮廓、图案和地表高低起伏)、水系特征以及色调阴影等。地貌解译根据地貌影像特征、高程数据及三维遥感景观影像,按照一级地貌、二级地貌、三级地貌及微地貌类型逐级解译。首先从整体地貌的成因、形态入手,选择具有宏观特征的星载遥感影像,确定一级、二级地貌类型单元,如平原、台地、丘陵、低山、中山、高山、极高山等;继而在不同地貌类型单元内划分次级地面单元,并采用空间分辨率较高的航空、高分辨率卫星数据解译微地貌。在解译过程中,水系类型是地貌解译的重要标志,水系的格局间接地反映了岩石的差异、地质构造形式的不同,水系的演变也保留了一些地质构造演变的痕迹。

3.植被遥感解译

植被分类可以根据不同植被覆盖区地物光谱特征的差异,利用遥感影像进行基于光谱信息的计算机自动分类。分类方法可选用植被指数法,监督分类、非监督分类、决策树分类、数据场聚类和神经网络分类等。

4.地层岩性解译

重点对沉积岩进行遥感解译。解译时,根据不同岩石类型的波谱特征和形态特征的变化,从影像上的色调、形态、影纹、水系类型、地貌形态和植被覆盖程度等方面,结合已有地质资料综合分析辨认,经野外踏勘和验证建立解译标志,达到对岩性(或岩组)的判读和识别。

解译过程中需判别沉积岩的岩石组合,大致确定其产状。由于多数沉积岩成层性明显,在遥感图像上显示出清晰的层理信息,形成单层、夹层、互层或不规则互层形式的层型影纹结构,易于区分。同时,利用其色调、影纹、地形地貌和水系类型等标志,对沉积岩类和岩石类型、岩石类型组合及松散堆积物的解译区分。在遥感影像图上,一般粒度较粗的单元影纹粗糙,具斑点状、斑块状纹形,树枝状水系密集;粒度较细的单元影纹细腻,具斑块状纹形,水系较稀疏。且软硬相间的岩层可清晰地反映出地层走向与倾向。

(三)经济评价指标遥感解译

对土地利用现状进行遥感解译时,可依据地物的光谱特征,即地物电磁波辐射的多波段测量值,将这些测量值作为遥感影像分类的原始特征变量,根据场地的影像特征采用相应的分类方法,将土地利用类型区分开来。目前,比较成熟的影像分类方法有监督分类、非监督分类、决策树分类、数据场聚类、神经网络分类、专家系统分类和基于影像纹理信息分类等方法。土地利用遥感解译还包括对土地沙漠化类型、水土流失状况和盐渍化程度等的解译。

1.土地沙漠化解译

按照沙丘活动强度分为固定沙丘、半固定沙丘和流动沙丘。各种类型沙丘景观特征及遥感影像特征见表2-5。

表2-5 沙漠化类型分类表

(1)稳定性植物系指在生态环境未被破坏以前,原生植物群系中较稳定的主要植物成分。

1:5万沙丘解译可采用美国陆地卫星影像ETM数据,1:1万的解译则采用航片或分辨率优于2.5 m的卫片如SPOT 5、Quickbird等。首先利用卫星影像先进行单要素解译,再综合划分。其中,植被盖度可利用ETM卫星影像,通过对影像中植被类型及分布特征的分析,直接利用植被指数分级统计结果来近似估算植被盖度。

2.土壤盐渍化解译

在卫星影像上盐渍土解译标志如下:在干旱季节获取的影像上,盐渍土色调多呈白色—灰白色调;潮湿季节的影像则易于与湿地和软土混淆。地形上,盐渍土主要分布于地形平坦的低洼地段。由于雪、冰漫、薄沙、黏土、泥滩等的色调和盐渍土或盐沼很相似,因此,在判释过程中还应考虑地貌及气候因素等特点。此外,盐碱地植被类型多由盐生草甸类植被组成,常见的有盐爪爪、碱蓬、盐蒿、盐角菜等,覆盖度小于50%,因此可根据特有植被类型综合判释。

3.水土流失解译

水土流失强度由土壤侵蚀类型、坡度、植被覆盖度、沟壑密度、地表组成物质等综合分析判定。各判定要素采用室内遥感影像多因素解译与野外地质调查相结合的方法。遥感影像根据解译比例尺选择,室内遥感解译植被覆盖度、土地利用类型、地形地貌、沟壑密度四个单要素,最后根据各要素特征划分水土流失程度。

4.碳源解译

碳源解译可以直接利用高空间分辨率数据进行直译。如根据高立的圆柱形及其阴影和烟团阴影来解释烟囱。

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