伊學(xué)濤，尚彥軍,3*，邵鵬，孟和

1.中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所，頁巖氣與地質(zhì)工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100029

2.中國科學(xué)院大學(xué)地球與行星科學(xué)學(xué)院，北京 100049

3.新疆工程學(xué)院，新疆地質(zhì)災(zāi)害防治重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，烏魯木齊 830023

數(shù)據(jù)庫（集）基本信息簡介表

數(shù)據(jù)集（庫）名稱 1970-2020年中巴經(jīng)濟(jì)走廊典型崩塌、滑坡災(zāi)害數(shù)據(jù)集數(shù)據(jù)作者 伊學(xué)濤、尚彥軍、邵鵬、孟和通訊作者 尚彥軍（jun94@mail.igcas.ac.cn）數(shù)據(jù)時(shí)間范圍 1970–2020年地理區(qū)域 中巴經(jīng)濟(jì)走廊（中國新疆喀什和巴基斯坦全境，25°3′12″N-39°25′51″N，60°54′6″E-76°12′52″）。數(shù)據(jù)量 16.1 MB數(shù)據(jù)格式 SHP數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)網(wǎng)址 http://www.doi.org/10.11922/sciencedb.j00001.00294基金項(xiàng)目 科技部基礎(chǔ)性調(diào)查項(xiàng)目（2018FY100503）數(shù)據(jù)集（庫）組成本數(shù)據(jù)集包括以下2個(gè)子數(shù)據(jù)集：（1）走廊區(qū)域內(nèi)崩塌災(zāi)害分布點(diǎn)、面（邊界）及相關(guān)屬性數(shù)據(jù)集；（2）走廊區(qū)域內(nèi)滑坡災(zāi)害分布點(diǎn)、面（邊界）及相關(guān)屬性數(shù)據(jù)集。

引 言

中巴經(jīng)濟(jì)走廊（China-Pakistan Economic Corridor, CPEC）北起中國新疆喀什，南達(dá)巴基斯坦瓜達(dá)爾港，是一條基于公路、鐵路、油氣管道及光纜“四位一體”架構(gòu)的國際通道，其建設(shè)在“一帶一路”框架中處于核心地位[1]。CPEC的建設(shè)將加快中國、中亞、南亞三大區(qū)域經(jīng)濟(jì)一體化發(fā)展，并通過瓜達(dá)爾港形成聯(lián)接中東的貿(mào)易、產(chǎn)業(yè)、能源、交通網(wǎng)絡(luò)[2-3]。中巴兩國為推動CPEC建設(shè)開展了多領(lǐng)域合作，如在2015年4月，兩國在習(xí)近平主席訪問巴基斯坦期間，簽署了包括鐵路、公路、能源等50多項(xiàng)項(xiàng)目合作協(xié)議[4]。崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害在中巴經(jīng)濟(jì)走廊工程建設(shè)、運(yùn)行中的影響日益突出，嚴(yán)重危害到兩國人民生命財(cái)產(chǎn)和基礎(chǔ)設(shè)施安全，特別是在高山峽谷區(qū)，突發(fā)的崩塌、滑坡災(zāi)害往往造成重大損失[5-9]。

CPEC穿越帕米爾高原、青藏高原西北緣、俾路支高原以及印度河平原等多個(gè)地貌單元，南北地形高差明顯，造成走廊北部干冷，南部濕熱，氣候表現(xiàn)為顯著的空間分異性和垂直差異性。走廊北部的高山峽谷區(qū)系喜馬拉雅、喀喇昆侖和興都庫什三大山脈交匯處，地表起伏大，為崩滑災(zāi)害的發(fā)育提供了地形條件；走廊北部還處在亞歐板塊與印度洋板塊相互碰撞的劇烈變形區(qū)，構(gòu)造活動強(qiáng)烈、地震頻發(fā)，有著易于崩滑災(zāi)害發(fā)生的內(nèi)動力條件[10-14]；該區(qū)還是高山冰川分布區(qū)，且在全球氣候變化下的平均溫度上升程度明顯高于其他地區(qū)，冰川躍動事件多發(fā)，冰川運(yùn)動、冰雪融水成為誘發(fā)崩滑災(zāi)害的重要外動力[15-19]。在地震、冰雪融水等內(nèi)外動力耦合作用下，走廊高山峽谷區(qū)崩塌、滑坡災(zāi)害十分發(fā)育，嚴(yán)重威脅到CPEC工程設(shè)施安全，制約著走廊沿線地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展。

本文研究區(qū)不限于中巴公路（Karakoram Highway，簡稱KKH，又稱喀喇昆侖公路）穿越的走廊北部山區(qū)，還對走廊內(nèi)俾路支高原東部的蘇萊曼、吉爾特爾等高山峽谷區(qū)的崩塌、滑坡災(zāi)害進(jìn)行了解譯、分析。本研究結(jié)合崩塌、滑坡災(zāi)害空間數(shù)據(jù)和地質(zhì)條件，針對走廊內(nèi)主要工程設(shè)施，初步建立了CPEC典型崩滑災(zāi)害數(shù)據(jù)集，可用于走廊崩塌、滑坡災(zāi)害調(diào)查及風(fēng)險(xiǎn)評估研究，為CPEC交通線路、能源等重大工程建設(shè)和風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避提供基礎(chǔ)科學(xué)數(shù)據(jù)支撐。

1 數(shù)據(jù)采集和處理方法

1.1 研究區(qū)及解譯對象選取

本文數(shù)據(jù)采集的范圍為整個(gè)CPEC，研究區(qū)面積約95.73 km2，涵蓋中國新疆喀什和巴基斯坦全境（圖1），以崩塌、滑坡災(zāi)害為研究對象。考慮到崩滑災(zāi)害對CPEC工程建設(shè)的危害，在數(shù)據(jù)采集過程中，重點(diǎn)關(guān)注走廊境內(nèi)交通線路、水利水電等主要工程設(shè)施附近業(yè)已存在的崩滑災(zāi)害點(diǎn)，如KKH（中巴友誼公路）和巴境內(nèi)交通干線（M1、M3、M4、N25、N50、N55等），以及Dasu水電站（在建）、Darawat水庫和Tarbella水庫等大型水利水電工程。

圖1 中巴經(jīng)濟(jì)走廊研究區(qū)域崩塌、滑坡災(zāi)害空間分布圖

1.2 數(shù)據(jù)采集方法

本文基于Google Earth影像解譯和現(xiàn)場調(diào)查獲取研究區(qū)內(nèi)崩塌、滑坡災(zāi)害數(shù)據(jù)，通過分析崩塌、滑坡災(zāi)害的幾何形狀、地質(zhì)條件、附近地表變形情況、植被生長狀況等現(xiàn)象采集地質(zhì)災(zāi)害屬性。以往開展實(shí)地勘測的崩滑災(zāi)害調(diào)查雖獲取的災(zāi)害數(shù)據(jù)精度和置信度高，但存在工作量大、效率低、信息不直觀等方面的不足，特別是在大區(qū)域崩滑災(zāi)害調(diào)查時(shí)，這些不足尤為突出。高分辨率衛(wèi)星遙感、航空遙感等現(xiàn)代化對地觀測技術(shù)不受時(shí)空限制，可較準(zhǔn)確獲取崩滑災(zāi)害圖像信息，再結(jié)合現(xiàn)場調(diào)查、文獻(xiàn)資料調(diào)研，可更好地采集崩滑災(zāi)害數(shù)據(jù)，用于崩滑災(zāi)害機(jī)理分析與風(fēng)險(xiǎn)評估[20-23]。有不少研究利用遙感影像開展巴基斯坦北部山區(qū)崩滑坡災(zāi)害的調(diào)查，分析崩滑災(zāi)害的成因機(jī)理、空間分布，進(jìn)行災(zāi)害危險(xiǎn)性評估[6-7,24]。

2 數(shù)據(jù)樣本描述

本數(shù)據(jù)集分為點(diǎn)、面兩種類型，基于 GIS軟件整理編制，每個(gè)類型均為矢量格式的圖層文件（*.SHP），每個(gè)文件的屬性表記錄了災(zāi)害點(diǎn)的相關(guān)屬性信息（表1）。研究區(qū)崩塌、滑坡災(zāi)害點(diǎn)總體分布情況分別如圖2和圖3所示，包括962個(gè)崩塌災(zāi)害點(diǎn)和1083個(gè)滑坡災(zāi)害點(diǎn)。

圖2 中巴經(jīng)濟(jì)走廊崩塌災(zāi)害空間分布數(shù)據(jù)集

圖3 中巴經(jīng)濟(jì)走廊滑坡災(zāi)害空間分布數(shù)據(jù)集

表1 數(shù)據(jù)集內(nèi)容、災(zāi)害屬性及采集方法說明

數(shù)據(jù)集名稱 屬性字段 采集方法說明崩塌點(diǎn)及屬性崩塌類型、面積、體積、后緣高程、前后高差、后緣高差、前后平距、誘發(fā)因素、承災(zāi)體、其他特征等滑坡邊界堆積體厚、面積、體積、后緣高程、前后高差、滑坡寬度、滑向、誘發(fā)因素、承災(zāi)體、其他特征等滑坡點(diǎn)及屬性堆積體厚、面積、體積、后緣高程、前后高差、滑坡寬度、滑向、誘發(fā)因素、承災(zāi)體、其他特征等Google Earth界面的“標(biāo)尺”工具測量獲取；此外，均勻選取堆積體多個(gè)不同部位的樣本點(diǎn)，結(jié)合樣本點(diǎn)與周圍原有地形的高差以及“標(biāo)尺”工具下的海拔剖面來計(jì)算災(zāi)害堆積體的平均厚度；誘發(fā)因素則基于文獻(xiàn)資料調(diào)研，通過分析相關(guān)區(qū)域?yàn)?zāi)害的氣候、巖性、構(gòu)造活動等致災(zāi)因子得出。承災(zāi)體、其他特征等依據(jù)災(zāi)害類型特征，直接通過遙感影像獲得備注合的方法采集；由于條件限制，巴基斯坦境內(nèi)主要采用遙感解譯方法采集，并結(jié)合文獻(xiàn)資料調(diào)研再加以補(bǔ)充、驗(yàn)證

3 數(shù)據(jù)質(zhì)量控制和評估

由表1可知，本文中數(shù)據(jù)采集的實(shí)際情況分為兩大類：研究區(qū)的國內(nèi)段崩滑災(zāi)害數(shù)據(jù)采集主要通過現(xiàn)場調(diào)查和遙感解譯相結(jié)合的方式完成；研究區(qū)的國外段（巴境內(nèi)）崩滑災(zāi)害數(shù)據(jù)采集主要借助遙感影像解譯獲取災(zāi)害數(shù)據(jù)，野外調(diào)查工作核驗(yàn)了部分災(zāi)害，再通過文獻(xiàn)資料調(diào)研進(jìn)一步補(bǔ)充、驗(yàn)證。數(shù)據(jù)集中災(zāi)害點(diǎn)具體選取情況見表2。

表2 數(shù)據(jù)集中災(zāi)害點(diǎn)選取情況表

文中崩滑災(zāi)害數(shù)據(jù)集主要是基于遙感解譯的結(jié)果，本研究通過現(xiàn)場調(diào)查、文獻(xiàn)資料調(diào)研等工作對其進(jìn)行了補(bǔ)充、驗(yàn)證。研究成員針對KKH等CPEC內(nèi)主要工程，多次赴新疆喀什等地區(qū)開展崩滑災(zāi)害現(xiàn)場踏勘，進(jìn)一步補(bǔ)充、驗(yàn)證室內(nèi)遙感解譯獲取的災(zāi)害數(shù)據(jù)。如圖4所示，室內(nèi)災(zāi)害點(diǎn)遙感解譯的結(jié)果與現(xiàn)場調(diào)查情況有著很好的對應(yīng)關(guān)系。在本數(shù)據(jù)集整理過程中，通過收集已公開發(fā)表的全球范圍內(nèi)最新相關(guān)權(quán)威論文、資料，對崩滑災(zāi)害數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)充、驗(yàn)證。此外，Google Earth圖層主數(shù)據(jù)庫內(nèi)有大量被上傳到線上的實(shí)景照片，也為崩滑災(zāi)害的遙感解譯提供了參照，可用作遙感解譯結(jié)果的驗(yàn)證依據(jù)之一（圖5）。

圖4 中巴公路蓋孜河谷段災(zāi)害點(diǎn)現(xiàn)場調(diào)查情況與遙感解譯結(jié)果對比

圖5 巴基斯坦災(zāi)害點(diǎn)實(shí)景照片（來源為Google Earth）與遙感解譯結(jié)果對比

本崩滑災(zāi)害數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)采集主要針對CPEC內(nèi)主要工程設(shè)施，不排除可能遺漏部分解譯忽略區(qū)域或少數(shù)尚未報(bào)道事件?？紤]到不能對災(zāi)害逐一現(xiàn)場調(diào)查、考證，數(shù)據(jù)集的部分災(zāi)害屬性描述可能存在誤判或漏判等問題。但數(shù)據(jù)采集、編制質(zhì)量整體可控，主要表現(xiàn)在：①崩滑災(zāi)害的解譯比對了多期遙感影像，災(zāi)害點(diǎn)的判別考慮災(zāi)害形態(tài)結(jié)構(gòu)、周圍工程設(shè)施受影響程度、植被生長狀況等多個(gè)因素；②研究團(tuán)隊(duì)對于有條件開展野外考察的崩滑災(zāi)害點(diǎn)，進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)查，剔除了部分因施工挖除、遙感解譯誤判等產(chǎn)生的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)；③充分挖掘已公開的文獻(xiàn)資料，對遙感解譯結(jié)果進(jìn)行補(bǔ)充、驗(yàn)證；④解譯的崩滑災(zāi)害點(diǎn)多位于工程設(shè)施附近，災(zāi)害的形態(tài)特征典型；⑤崩滑災(zāi)害邊界圈畫參考多期歷史影像，不僅克服了積雪、云層等識別限制，還全方位地比較了災(zāi)害與承災(zāi)體的空間關(guān)系變化。綜合上述數(shù)據(jù)驗(yàn)證、選取情況，本數(shù)據(jù)集質(zhì)量可信，有著良好的可用性。

4 數(shù)據(jù)價(jià)值

CPEC是國際間互通的重要廊道，中巴兩國為推進(jìn)CPEC建設(shè)簽署了交通線路、能源等多個(gè)領(lǐng)域合作項(xiàng)目，但CPEC穿越的許多區(qū)域地質(zhì)條件復(fù)雜，地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)，特別是高山峽谷區(qū)。這些崩滑災(zāi)害嚴(yán)重威脅到工程設(shè)施建設(shè)和當(dāng)?shù)厝嗣裆?cái)產(chǎn)安全，制約CPEC的建設(shè)。本文通過遙感影像解譯、現(xiàn)場調(diào)查、文獻(xiàn)資料調(diào)研，整理匯編了CPEC典型崩塌、滑坡災(zāi)害數(shù)據(jù)集。相比于以往CPEC崩滑災(zāi)害研究，本數(shù)據(jù)集研究范圍涵蓋中國新疆喀什和巴基斯坦全境在內(nèi)的整個(gè)CPEC，共計(jì)962個(gè)崩塌災(zāi)害點(diǎn)和1083個(gè)滑坡災(zāi)害點(diǎn)。本數(shù)據(jù)集內(nèi)容包括崩滑災(zāi)害點(diǎn)位置、邊界范圍等矢量數(shù)據(jù)及災(zāi)害相關(guān)屬性信息，可用于CPEC崩滑災(zāi)害調(diào)查和災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估研究，為該走廊工程設(shè)施建設(shè)和災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避提供了基礎(chǔ)科學(xué)數(shù)據(jù)支撐。

5 數(shù)據(jù)使用方法和建議

本數(shù)據(jù)集保存為矢量格式的圖層文件（*.SHP），ArcGIS、QGIS、ENVI、ERDAS等常用地理信息系統(tǒng)與遙感軟件均可讀取和編輯本數(shù)據(jù)集文件，總體上可滿足CPEC崩滑災(zāi)害的相關(guān)調(diào)查及風(fēng)險(xiǎn)評估研究。

致 謝

Google Earth為本數(shù)據(jù)集匯編中的災(zāi)害解譯提供了影像數(shù)據(jù)平臺，成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所的鄒強(qiáng)老師、江玉紅老師在數(shù)據(jù)集匯編過程中給予了寶貴建議，在此一并致謝！