激光雷达技术在地质情况和自然灾害监测中的应用

　　2015年始，美国州议会委托华盛顿地质调查局自然资源部开始激光雷达计划，将华盛顿州易发生山体滑坡的地区标记出来，并向公众公开绘制图。地理学家们用不同激光雷达绘制出这些地质图，将山体滑坡地区、火山、冰川、河流，还有易发生海啸洪水的地区都清晰地展现了出来。

山体滑坡的遥感影像与激光雷达影像对比，资料图

　　在地质学上裸地模型用处很大。无论是洪水还是山体滑坡，无论是土壤侵蚀还是冰川袭击，都会在地形上留下踪迹。它们尽管会被茂密的植被覆盖，却逃不过激光雷达的“火眼金睛”。

　　通常，人们用航拍来调查滑坡情况。但这很容易受到茂密植物的影响。而激光雷达拍摄的影像则可以明显地反映出陡坡、凹陷与滑坡，因此地质专家们可以迅速判断滑坡位置。

　　激光雷达在广泛使用前，地质学家曾使用航空照片、地形图和田野调查对滑坡进行分类。这种方法在华盛顿州大部分地区都存在问题，因为丰茂的植被通常会掩盖实际的地理特征，使现场检查变得困难。

　　一般野外观察最大的劣势，就是无法观察到在地表上没有出露的盲断层。盲断层是尚未发展至地表，但在地底下已受到应力挤压而产生的断层。因为地质学家无法从地表观察到露头，所以不能确认断层的确切位置。尽管盲断层在地表上可能造成一些例如微隆起、背斜褶曲等的现象，但是因为会与其他原因所产生的隆起和皱褶混淆，因此研究盲断层主要还是只能仰赖本身就具有局限性的科学性仪器测量。盲断层尽管没有发展到地面，但是具备地震引发能力的盲断层，其威力并不一定会比可以地表上发现的断层小；如果盲断层突然引发地震，可能会带给居住在其上的人们意想不到的伤害。

　　激光雷达给地质学家寻找隐藏断裂带提供了极大帮助。

　　比如，华盛顿有几个大型冰川峰和冰川山脉。激光雷达可用于监测这些冰川的生长或减少。对同一地区的重复监测记录了气候变化或地质活动的影响。此外，地质学家还可以使用激光雷达识别冰碛石和冰水沉积河道来探究上次冰河时期的冰川历史。

　　此外，激光雷达可以使地质学家发现可能会遗漏的细微地质特征。当可获得高质量的激光雷达图像时，河流梯田、冰丘、冰川冲刷通道和冲积扇等特征便可捕捉。土地管理人员和决策者也可以管理洪水区，保留洪泛区的自然功能并更好地制定应急程序。

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