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卫星遥感技术服务陕西地质灾害综合防治体系建设
来源: 三秦地质 | 作者:付垒、赵玮 | 时间:2020-06-18 17:47:21 | 人气:

  习近平总书记多次强调,要利用我国气象卫星遥感资料服务相关国家,共建“一带一路”空间信息走廊,发展航天合作,提升相关国家防灾减灾和应对气候变化能力。

  习近平总书记在来陕考察重要讲话中指出,陕西要不断推进5G、物联网、人工智能、工业互联网等新型基建投资;要以推动创新资源开放共享为突破,在创新驱动发展方面迈出更大步伐。

  近年来,综合运用合成孔径雷达测量、高分辨率卫星遥感、无人机遥感、机载激光雷达测量等多种新技术手段,进一步提高全国地质灾害调查评价精度,搞清楚“隐患点在哪里?”“什么时候可能发生?”已成为目前地质灾害防治急需突破的难题和瓶颈。各种遥感技术逐渐在地质灾害隐患识别中发挥了重要作用。

  那么,这些技术如何在陕西省地质灾害防治工作中解决实际问题?如何进一步推进相关工作?自然资源陕西省卫星应用技术中心(以下简称“陕西省卫星中心”)根据现有卫星数据基础和业务能力,认真梳理了遥感技术支撑地质灾害防治工作中的重点工作和思路。接下来,就请大家跟随小编一起来了解~

  发挥遥感技术优势

  助力地质灾害防治体系建设

  陕西省卫星中心是自然资源部在陕西唯一的数据接收节点,目前具有在轨运行的10颗卫星数据资源,其中光学卫星9颗,雷达卫星1颗,光学影像空间分辨率最高达到0.8米。为了深入贯彻落实习近平总书记关于数字中国建设、军民融合发展的重要论述,加快卫星应用产业发展,推动更多国家航天通信、导航、遥感等领域成果在陕西转化和应用推广,加快推进新时代数字陕西建设,为更好地履行“支撑政府、服务社会”职责,陕西省卫星中心充分发挥自然资源卫星资源优势,学习、借鉴和引进国内外先进的地灾防治理论和技术方法,积极探索高分辨率光学卫星及雷达卫星遥感应用,重点在汛期地质灾害遥感监测预警、长时序遥感动态监测、应急保障、灾害评估等领域发挥遥感技术优势,提升我省地质灾害早期识别与分析技术及防灾减灾信息化管理水平。

  一是结合前期遥感解译成果,继续开展陕西省典型地貌单元的遥感解译工作,建立不同类型地质灾害体遥感解译标志库,为开展基于人工智能的地质灾害识别及大数据平台建设奠定基础。目前,陕西省卫星中心基于光学卫星影像数据(高分一号、高分二号、资源三号等)开展了陕西省32个区县地质灾害遥感解译工作。

  富县县城附近地质灾害卫星遥感解译图

  富县县城及重要城镇地质灾害分布图

  二是在地质灾害应急保障工作中,充分发挥遥感技术动态、实时、客观的优势,对突发地质灾害现象进行动态遥感监测,分析灾害前后影像差异,获取地质灾害体状态、规模、发生轨迹等信息,为地质灾害应急保障提供数据支撑。

  无人机倾斜摄影获取的西安市灞桥区南江村滑坡

  三是积极构建空天地一体化地质灾害监测体系,在地质灾害遥感监测工作中,综合卫星遥感、无人机、地面监测,全方位服务地质灾害现状调查、地质灾害监测预警、地质灾害应急保障等工作。

  空天地一体化地质灾害监测体系

  探索新技术新方法应用推动地灾防治迈上新高度

  地质灾害早期识别涉及多学科交叉和多种技术综合应用,陕西省卫星中心以数据导向为基础,做好综合性研判,结合多领域高层次人才队伍建设,提高地质灾害早期识别能力和水平,突破相关技术瓶颈,解决相关难题。

  一是构建由高精度光学遥感+InSAR 的“普查”、机载 LiDAR+无人机航拍的“详查”、地面调查核实的“核查”共同组成的天-空-地一体化的“三查”体系,从不同角度和尺度来提前识别和发现重大地质灾害隐患。将传统地质调查与现代技术有机结合,不断提高识别效率和精准度。

  二是积极探索高分辨率遥感技术、合成孔径雷达干涉测量技术(InSAR)、机载激光雷达(LiDAR)技术、全球导航卫星(GNSS)技术以及高精度空间监测技术融合。分析地质灾害形成及发育的地质背景,指导地面调查及应急救援工作的开展,为全省地质灾害防治工作提供数据支持。

  陕北某不稳定斜坡LiDAR点云图

  关中某地InSAR地面沉降分析图(红色表示沉降速率大)

  三是采用深度卷积网络开展地质灾害全要素的分析与早期识别研究。深度学习技术是目前地质灾害早期识别向智能化、自动化方向发展的利器,利用深度学习技术可自动挖掘地质灾害与其成因因素(环境地质背景)之间的相关性,探索地灾偶发背后的必然关联。利用遥感的变化检测(监测)和人工智能深度机器学习可以提高地灾识别与监测预警能力。

  地质灾害动态监控及早期预警平台