長(cháng)期威脅著(zhù)人類(lèi)的生命財產(chǎn)安全
顯得尤為重要
滑坡是指在重力作用下，受自然或人為因素的影響，斜坡巖土體沿某一弱面滑動(dòng)、垮塌的現象，俗稱(chēng)“走山”。
我國地質(zhì)災害點(diǎn)多面廣，自上世紀八十年代起，國家相關(guān)部門(mén)通過(guò)多輪詳細地調查和排查、篩查，已發(fā)現近 30 萬(wàn)處地質(zhì)災害隱患點(diǎn)。然而，統計結果表明，近年來(lái)發(fā)生的重大地質(zhì)災害事件有近80%都不在已發(fā)現的隱患點(diǎn)范圍內。據此推斷，我國的地質(zhì)災害隱患點(diǎn)可能會(huì )超過(guò)100萬(wàn)處——盡可能全面識別和發(fā)現災害隱患并提前主動(dòng)防控，便成為當前我國防災減災最為重要的工作內容。
通常，最容易發(fā)生滑坡的區域和部位，主要有以下三類(lèi)：
目前正在發(fā)生明顯變形的斜坡，處于滑坡的孕育期，成災可能性大。就像一位正在生病的病人，具有明顯的生病征兆。
歷史變形破壞區域，如古老滑坡、震裂山體、長(cháng)期重力作用導致的變形體，以及各種成因（如崩塌、滑坡、泥石流堆積、冰川、冰水泥石流堆積、人工棄渣等）的集中松散堆積體等。這些歷史上曾遭受過(guò)“損傷”但已穩定的區域和部位，在條件發(fā)生改變后（如人工開(kāi)挖坡腳、水庫蓄水局部埋沒(méi)等）可能“復活”，再次發(fā)生變形并成災。其道理類(lèi)似于人身上曾經(jīng)受過(guò)傷，或生過(guò)病的部位和器官，比較容易再次病變和受傷。
潛在不穩定斜坡，有些山體歷史上從未發(fā)生過(guò)變形，目前也無(wú)明顯的變形跡象，但因其穩定性相對較差，在強烈擾動(dòng)和條件改變后可能突發(fā)性失穩破壞并成災。此類(lèi)隱患類(lèi)似于免疫力低的人群，平時(shí)身體狀況一切正常，也無(wú)異常的癥狀，但一旦遭遇天氣突變、以及流感、新冠肺炎等流行病爆發(fā)時(shí)，因自身抵抗力低而容易染病甚至快速死亡。
滑坡尤其是大規模高速遠程滑坡因具有超乎尋常的運動(dòng)速度（最大速度可達每小時(shí)700-800公里，相當于飛機巡航時(shí)的速度）、超遠的運動(dòng)距離（最遠運動(dòng)距離可達數公里、數十公里，海底滑坡最遠運動(dòng)距離可達200公里）、高度的隱蔽性和突發(fā)性，往往會(huì )釀成災難性事故，造成重大人員傷亡和財產(chǎn)損失。
歷史上發(fā)生過(guò)很多災難性滑坡事件，對人類(lèi)生命財產(chǎn)造成極大的危害。
1970年，秘魯Yungay城
發(fā)生一起由地震誘發(fā)的滑坡—碎屑流，運動(dòng)距離超過(guò)10公里，掩埋了整個(gè)城市，造成18000人死亡。
祿勸滑坡掩埋了5個(gè)村莊，造成444人死亡。華鎣山溪口滑坡瞬間將一座水泥廠(chǎng)掩埋，造成221人死亡。小林村滑坡瞬間將小林村掩埋，致使500多人的死亡。茂縣新磨村滑坡瞬間將整個(gè)新磨村全部掩埋，致使83人死亡和失蹤。
▲無(wú)人機航拍新磨村滑坡前后影像：因滑坡的發(fā)生，山下的新磨村被巖土體完全掩埋。
若滑坡下方為河流，還可堵塞河道形成滑坡壩和堰塞湖，不僅上游形成淹沒(méi)災害，隨著(zhù)水位的不斷上漲，堰塞湖潰決形成的洪澇災害可將滑坡的危害范圍和損失放大數十甚至數百倍。
例如，2000年4月9日在西藏發(fā)生的易貢滑坡堵塞易貢藏布，形成約60米高的滑坡壩，兩個(gè)月后的6月10日壩體潰決，形成的洪水最大流量超過(guò)12萬(wàn)立方米每秒（超過(guò)1998年長(cháng)江洪峰流量），不但完全摧毀其下游雅魯藏布江沿途幾乎所有道路、橋梁和水電站等基礎設施，巨量洪水流經(jīng)數百上千公里到達印度，致使印度超過(guò)十萬(wàn)人受災，94人死亡。2018年11月金沙江白格滑坡—堰塞湖的潰決洪水也使下游700多公里的麗江一片汪洋，直接經(jīng)濟損失超過(guò)100億元。
西南山區山高坡陡，滑坡源區大多位于山體頂部，人員難以達到。植被茂密，滑坡變形裂縫和跡象難以被發(fā)現，具有高度的隱蔽性。
正因為我國西部山區部分滑坡具有高位、隱蔽性特點(diǎn)，傳統的地質(zhì)調查和人工隱患排查手段已無(wú)能為力，這就是前文所說(shuō),近年來(lái)實(shí)際發(fā)生的重大地質(zhì)災害近80%都不在已發(fā)現的隱患點(diǎn)范圍內的重要原因之一。
隱患提前識別和發(fā)現難是當前我國地質(zhì)災害防治的“痛點(diǎn)”！
什么時(shí)間可能發(fā)生？——滑坡監測預警
為了破解“高位隱蔽性”滑坡隱患識別難題，在2017年茂縣新磨村滑坡發(fā)生后，實(shí)驗室研究提出了天-空-地一體化的“三查”體系。該體系一經(jīng)提出，立即得到了包括自然資源部、應急管理部等部門(mén)、地勘和測繪行業(yè)以及多個(gè)省市的高度認可和積極響應，目前已在全國范圍內推廣使用。
重大地質(zhì)災害隱患識別“三查”體系，是由基于衛星平臺的光學(xué)遙感+合成孔徑雷達（InSAR）為主要觀(guān)測手段的“普查”；由基于航空平臺的激光雷達（LiDAR）+無(wú)人機三維攝影測量為主要測繪手段的“詳查”；以及地面人工調查復核+監測的“核查”等三部分共同組成。
“三查”體系實(shí)際上是“地災醫生”們利用“中西醫結合”手段進(jìn)行山體病害（即地質(zhì)災害）診斷的技術(shù)方法體系。就是利用現代衛星觀(guān)測技術(shù)對一個(gè)大的區域進(jìn)行掃描性篩查，其主要目的是快速粗略地篩查出“病號”，類(lèi)似于醫學(xué)上的全面體檢。是在通過(guò)“普查”發(fā)現災害隱患發(fā)育的重點(diǎn)區域（段）或重大隱患后，進(jìn)一步利用航測飛機、無(wú)人機搭載光學(xué)、激光、多光譜等傳感器，對重點(diǎn)隱患進(jìn)行詳細調查，在醫學(xué)上相當于通過(guò)體檢發(fā)現疑似“病號”后，進(jìn)一步通過(guò)CT、B超等先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行詳細深入檢查。主要是地質(zhì)專(zhuān)家對通過(guò)“普查”和“詳查”發(fā)現的隱患進(jìn)行現場(chǎng)復核、驗證，并最終確認或否定，相當于醫學(xué)上的門(mén)診醫生根據各種檢測結果，結合當面對病人的“望聞問(wèn)切”，綜合分析判斷病人是否得病、得了什么病，以病癥的嚴重程度。“三查”體系將現代綜合遙感手段（相當于西醫）與傳統地質(zhì)調查（相當于中醫）有機結合，綜合分析判斷。
其主要技術(shù)途徑遵循由大到小，由面到點(diǎn)，逐漸收縮范圍；同時(shí)針對隱患的不同特征，采用不同技術(shù)針對性的識別判斷，這樣便可最大限度地減少漏判和誤判。
請和阿重一起實(shí)踐剛剛學(xué)到的理論知識，看看你能從下列監測圖片中解鎖哪些信息哦~現代光學(xué)影像的分辨率已經(jīng)可以達到米級、亞米級，地面的變形跡象便可借助于光學(xué)影像來(lái)提前識別和發(fā)現。尤其是當變形發(fā)生在山體中上部人們不?；顒?dòng)的區域時(shí)，衛星影像就非常管用了。山體發(fā)生開(kāi)裂、下錯、局部垮塌后，相應部位的光譜特性會(huì )發(fā)生變化，并顯示出與周?chē)h(huán)境的差別，我們據此可以識別和發(fā)現山體已發(fā)生的變形。例如，2018年發(fā)生的金沙江白格滑坡，通過(guò)調取衛星影像存檔數據，發(fā)現早在1966年相關(guān)區域就已有明顯的變形跡象，說(shuō)明該滑坡至少已孕育了五十余年。
合成孔徑雷達InSAR是從衛星同時(shí)向地面發(fā)射多束電磁波，然后接收從地面反射回的電磁波，通過(guò)對發(fā)出和反射回的電磁波的分析處理，尤其是差分干涉處理，便能獲取地面厘米級甚至毫米級的形變信息。InSAR最大的長(cháng)處是能對地表正在發(fā)生的大范圍、持續緩慢的變形進(jìn)行有效識別和持續監測。對于地質(zhì)調查人員難以到達區域，InSAR可以彌補這一不足，有效識別和提前發(fā)現正在變形部位。
無(wú)人機攝影測量可快速獲取高分辨率的三維立體影像。對于植被覆蓋區，機載LiDAR可以去除地表覆蓋的植被，讓隱藏在植被之下的災害隱患無(wú)處藏身。如同人身上的傷疤，一旦脫掉衣服就會(huì )暴露無(wú)遺。LIDAR獨特的“透視”能力對歷史上曾發(fā)生過(guò)變形破壞而留下的“陳舊傷”的探測極為有用，是識別“第II類(lèi)”隱患的利器。
核查—地面調查復核+地表、斜坡內部觀(guān)測理論上講，利用“天－空”綜合遙感技術(shù)便可全面識別出地表正在變形區和歷史曾經(jīng)變形區。但是，光學(xué)影像很容易受到云霧天氣的影響，而植被、水汽等也會(huì )影響InSAR數據的質(zhì)量。因此，通過(guò)“天-空”手段識別出的結果是否正確，還得靠地質(zhì)人員進(jìn)行現場(chǎng)調查復核和綜合評判，最終確定是否存在滑坡隱患，從而完成“三查”體系“天—空—地”一體化的整個(gè)環(huán)節。就像去醫院看病，哪怕是有再先進(jìn)、再多的儀器設備檢測，最終還得靠門(mén)診醫生根據檢測結果和自己對病人的“把脈”來(lái)判斷和確定病人的實(shí)際病情。
“三查”體系將現代綜合遙感技術(shù)與傳統人工地質(zhì)調查有機結合，大大提高了地質(zhì)災害隱患識別能力，相關(guān)部門(mén)也已用此識別和發(fā)現數千上萬(wàn)處新的滑坡隱患。那么，是不是運用這些手段就能識別出所有的滑坡隱患，揪出藏匿于山中的所有“老虎”？理論上講，只要工作足夠細致到位，運用“三查”體系，基本可識別出具有明顯特征的第I類(lèi)、第II類(lèi)隱患，但對于第III類(lèi)隱患，一是因為其在滑坡發(fā)生前無(wú)明顯的變形跡象，二是其具有突發(fā)性特征，所以目前還很難提前識別。例如，2019年7月23日由強降雨誘發(fā)的貴州水城雞場(chǎng)鎮滑坡，人們事后通過(guò)InSAR的反演分析發(fā)現，滑坡區在7月22日前都無(wú)明顯的變形，滑坡可能是在降雨過(guò)程中突發(fā)性失穩破壞的。相當于一個(gè)免疫力低下或有基礎性疾?。ǖ珶o(wú)外在表現）的人在無(wú)明顯征兆的情況下突發(fā)性死亡，此類(lèi)問(wèn)題目前還難以提前發(fā)現和主動(dòng)防范。
另一方面，現代綜合遙感技術(shù)也會(huì )受到云霧天氣、植被覆蓋、水汽、高山峽谷區因山體遮擋不能獲取所有區域影像等多種因素的影響和限制，并不能對所有已存在的隱患進(jìn)行全面識別。同時(shí)“天-空”技術(shù)畢竟是非接觸式探測，其離地面越遠其分辨率和探測精度就越低，小范圍的滑坡隱患往往也很容易被漏掉。針對上述問(wèn)題，學(xué)者們還在不斷努力，嘗試尋求新的技術(shù)，最大限度的快速、全面識別出已經(jīng)存在的滑坡隱患。比如：構建航空遙感聯(lián)盟，盡快實(shí)現對全國甚至全球航空遙感數據的全覆蓋；發(fā)展航空物探技術(shù)，逐步實(shí)現對地質(zhì)體地下結構的快速探測；利用人工智能，實(shí)現滑坡隱患的快速自動(dòng)識別，等等。當然，要想實(shí)現更加精準、快速、全面的識別，還需要多學(xué)科交叉融合、多部門(mén)跨界合作、多技術(shù)綜合應用、多方面協(xié)同創(chuàng )新，不斷豐富完善“三查”體系。
