20世紀(jì)以來，地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)和頻發(fā)的趨勢(shì)越來越明顯，已引起了各級(jí)政府部門的高度重視。尤其是2008年汶川地震及2010年舟曲泥石流發(fā)生后，對(duì)一些重大地質(zhì)災(zāi)害的關(guān)注已經(jīng)上升到了國(guó)家的層面，使地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查工作面臨著巨大的挑戰(zhàn)，但同時(shí)也是一個(gè)新的機(jī)遇。1988年，鄧小平同志提出了“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”的論斷，那時(shí)他早已意識(shí)到科學(xué)技術(shù)的發(fā)展必將推動(dòng)社會(huì)快速向前。在地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查研究的實(shí)踐中證明，在科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的大背景下，地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查研究的應(yīng)用技術(shù)也得以蛻變。

　　在政府部門的大力支持下，科學(xué)家們通過多年的不懈的努力，目前已基本查明了我國(guó)地質(zhì)災(zāi)害的成因及孕災(zāi)規(guī)律，在地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查、機(jī)理研究、監(jiān)測(cè)預(yù)警、預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、群策群防及工程治理等方面均取得了較顯著的社會(huì)成效，近年來因地質(zhì)災(zāi)害造成的人員及財(cái)產(chǎn)損失也呈現(xiàn)出了逐漸降低的趨勢(shì)，為山區(qū)百姓的生命財(cái)產(chǎn)安全起到了保駕護(hù)航的作用。而這一切，無不受益于新興科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展。

　　雖然新興科技的發(fā)展極大地推動(dòng)了地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查方法的進(jìn)步，但由于地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查特殊的專業(yè)技術(shù)背景及要求，許多傳統(tǒng)的方法難以被新興技術(shù)完全取代。隨著一些新興科學(xué)和技術(shù)方法的不斷革新，如何在傳統(tǒng)的地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查方法中最大限度融合新技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，并在調(diào)查過程中既能保證第一手資料的真實(shí)準(zhǔn)確，又能提高地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查工作的效率，將是今后地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查工作者們必然且持續(xù)面對(duì)的問題。

　　一、徒步山野——用腳丈量的空間

　　“有女莫嫁地質(zhì)郎”，這是幾乎所有人都認(rèn)同的觀點(diǎn)，這句話除了表達(dá)地質(zhì)工作者的艱辛和不易之外，還很直觀地闡述了地質(zhì)工作者的工作性質(zhì)。的確，地質(zhì)工作者每年都需要花費(fèi)大量的時(shí)間和精力開展野外地質(zhì)調(diào)查工作，這是因?yàn)橐巴庹{(diào)查是地質(zhì)工作者獲取第一手資料最為重要的步驟。不管是在社會(huì)科學(xué)或自然科學(xué)調(diào)查研究中，第一手資料的獲取均可為相關(guān)的假設(shè)或理論提供最為真實(shí)和無可辯駁的證據(jù)。

　　470年前，當(dāng)維薩里在大量一手人體解剖資料的基礎(chǔ)上系統(tǒng)闡述人體結(jié)構(gòu)時(shí)，他讓上帝用男人身上的肋骨造女人、耶穌通過復(fù)活骨使死人復(fù)活的神話徹底破滅。他的研究開始讓人們對(duì)認(rèn)知客觀事物的觀念得到了質(zhì)的改變，并開始注意到第一手資料的重要性，這種思維模式的改變也深刻影響著地質(zhì)災(zāi)害這一學(xué)科的探索進(jìn)程。

　　既然野外調(diào)查是取得一手資料的最重要步驟，那么地質(zhì)工作者們對(duì)這項(xiàng)工作也從不敢怠慢。為了順利完成野外調(diào)查，人們會(huì)經(jīng)?？吹揭恍┐┲植家卵?、戴著大沿草帽、手拿地質(zhì)錘、羅盤和放大鏡的地質(zhì)工作者們，頂著烈日忙碌于田野間，很難讓人把他們與在地里辛勤勞動(dòng)的農(nóng)民朋友嚴(yán)格地區(qū)分開來。為了獲取不同類型的野外數(shù)據(jù)，地質(zhì)工作者需要隨身攜帶各種各樣的裝備，除了必帶的“三大件”(地質(zhì)錘、羅盤和放大鏡)外，還隨身挎著照相機(jī)、GPS、卷尺、標(biāo)桿、記錄本等等，身上的負(fù)重可想而知。除了負(fù)重徒步以外，地質(zhì)工作者在野外還要測(cè)量數(shù)據(jù)，這也是一個(gè)較為辛苦的過程。如測(cè)量大比例尺剖面時(shí)，必須得有人用卷尺一段一段地拉著測(cè)量，需要穿過荊棘密布的灌叢、淌過刺骨的河水、攀爬陡峭的山崖等等，隨時(shí)都有潛在的危險(xiǎn)相隨。

　　幸運(yùn)的是，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展讓如今的野外調(diào)查工作得到了許多的便利。如紅外線測(cè)距儀可以測(cè)量數(shù)公里以外的任何距離，甚至能給出水平距離、垂直距離及坡度等參數(shù)，極大地解放了由人拉著尺子一段段測(cè)量的艱辛。計(jì)算機(jī)科學(xué)的進(jìn)步和大數(shù)據(jù)時(shí)代的來臨使得“數(shù)字化地質(zhì)調(diào)查”的概念得以提出和實(shí)踐，在不久的將來，野外地質(zhì)工作者可以卸掉傳統(tǒng)的負(fù)重工具包，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的記錄和儲(chǔ)存。那時(shí)的地質(zhì)工作者，只需要拿著一個(gè)比手機(jī)略大的數(shù)字化掌上機(jī)，即可實(shí)現(xiàn)野外定點(diǎn)、野外測(cè)量巖層產(chǎn)狀、野外電腦記錄及素描等等。

　　當(dāng)然，傳統(tǒng)的地質(zhì)錘應(yīng)該難以被電子化設(shè)備所取代的，除非設(shè)計(jì)者讓電子化的掌上機(jī)有足夠的硬度，在砸碎堅(jiān)硬巖石后依然完好。不過這也說不準(zhǔn)，或許真會(huì)有那么一天。

　　在交通設(shè)施和交通工具極不發(fā)達(dá)的過去，對(duì)地質(zhì)災(zāi)害開展地面調(diào)查都是靠地質(zhì)工作者的雙腿徒步完成，這是一個(gè)很艱苦的工作，不但需要經(jīng)受體力的考驗(yàn)，還需要有對(duì)工作的熱情和持之以恒的毅力。在這種傳統(tǒng)的工作模式下，地質(zhì)工作者們?cè)诓挥X中練就了強(qiáng)健的身體，他們集地質(zhì)工作和探險(xiǎn)于一身。在上個(gè)世紀(jì)的國(guó)家登山隊(duì)中，都有不少?gòu)氖碌刭|(zhì)災(zāi)害調(diào)查研究的老前輩，如在1958年任國(guó)家體委登山隊(duì)組長(zhǎng)的唐邦興研究員就是國(guó)內(nèi)長(zhǎng)期從事泥石流研究的典型代表，曾隨隊(duì)攀登過珠穆朗瑪峰。

　　現(xiàn)代交通的發(fā)達(dá)也使得傳統(tǒng)的地質(zhì)調(diào)查工作得到了極大的改善。中國(guó)山區(qū)的村村通工程讓兩條腿的緩慢行走變成四個(gè)轱轆的高速飛馳，使得區(qū)域上的空間距離得到顯著的縮短讓地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查這一過程變得極為便利。但從另一個(gè)角度看，發(fā)達(dá)的交通系統(tǒng)也讓地質(zhì)工作者們徒步穿行山野的機(jī)會(huì)相對(duì)少了許多，與那些年過花甲仍能健步如飛的老地質(zhì)工作者們相比，現(xiàn)代地質(zhì)工作者們的體格該是望塵莫及，這是一個(gè)新的時(shí)代問題，值得深入探討。

　　二、俯視地面——遙感技術(shù)打開的新局面

　　遙感技術(shù)(Remote Sensing，RS)是通過衛(wèi)星、飛機(jī)或其它航空器從空中乃至宇宙空間對(duì)大范圍地區(qū)進(jìn)行對(duì)地觀測(cè)和拍攝，并從中獲取有價(jià)值的遙感數(shù)據(jù)使其成像的一種現(xiàn)代信息獲取技術(shù)。該方法對(duì)于那些自然條件惡劣和人類難以到達(dá)的沙漠、沼澤、高山峽谷等地區(qū)而言具有極大的優(yōu)勢(shì)。近年來，遙感技術(shù)不但已悄然融入了我們的日常生活中，也對(duì)地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查研究方法有著極大的促進(jìn)深遠(yuǎn)的影響。

　　從哲學(xué)的角度看，世界是一個(gè)有機(jī)的整體，任何一部分科學(xué)技術(shù)的發(fā)展都將對(duì)整個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生關(guān)聯(lián)效應(yīng)。正如航天軍事技術(shù)的發(fā)展使得遙感影像的質(zhì)量得到飛速提升那樣，遙感技術(shù)的進(jìn)步使得地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查研究也受益匪淺。遙感技術(shù)可以讓地質(zhì)工作者從更為宏觀的視角觀察地面，并通過地質(zhì)災(zāi)害的典型特征進(jìn)行識(shí)別，在開展傳統(tǒng)地面調(diào)查之前就能獲取工作區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害總體發(fā)育規(guī)律及更為直觀的圖件。目前，分辨率為0.5米甚至精度更高的遙感影像數(shù)據(jù)已在地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查研究中得以廣泛應(yīng)用，當(dāng)我們從數(shù)萬米高空的視角俯視地面時(shí)，讓地質(zhì)工作者曾認(rèn)為在自然面前渺小的感覺被徹底改變，對(duì)地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行有效控制的自信心也就自然更足。但很少有人體會(huì)到，這種科學(xué)技術(shù)方法的進(jìn)步已經(jīng)在潛移默化地改變著地質(zhì)工作者們認(rèn)識(shí)世界的模式和觀念，這是一個(gè)哲學(xué)的范疇。

　　遙感技術(shù)的應(yīng)用不但可以讓我們將直觀的視覺影像和地質(zhì)災(zāi)害分布進(jìn)行疊加，直觀明了地找出其分布規(guī)律，還可以讓我們從更清晰地從更廣的視角看到地質(zhì)災(zāi)害可能威脅到的區(qū)域和這些區(qū)域內(nèi)分布的房屋建筑情況，為地質(zhì)災(zāi)害防災(zāi)減災(zāi)對(duì)策的制定提供極大的便利。當(dāng)然，遙感技術(shù)還讓以地面調(diào)查為主的傳統(tǒng)地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查方式轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N模式：地質(zhì)工作者可以坐在電腦面前叼著香煙、喝著咖啡甚至聽著喜歡的音樂，通過放大或縮小遙感影像，從不同的高度視角了解工作區(qū)的地表特征，并對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的數(shù)量及分布特征進(jìn)行早期識(shí)別，為后期的地面調(diào)查提供更為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。在這個(gè)層面上，遙感技術(shù)的進(jìn)步使得地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查研究工作的效率、質(zhì)量及可信度均得到了極大的提升。

　　隨著政府部門和公眾對(duì)地質(zhì)災(zāi)害造成的損失可容忍度降低，對(duì)潛在地質(zhì)災(zāi)害的前期識(shí)別與評(píng)價(jià)要求也越來越高。在現(xiàn)有對(duì)地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查的要求中，需要地質(zhì)工作者對(duì)一些重要城鎮(zhèn)或人口密集區(qū)開展詳細(xì)調(diào)查，并盡量達(dá)到“坡要到頂、溝要到頭”的精度。但事實(shí)上，當(dāng)在植被覆蓋好的高山峽谷區(qū)開展地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查時(shí)，專業(yè)人員會(huì)發(fā)現(xiàn)，因?yàn)橐雽?duì)那些分布在山頂或位置較高的地質(zhì)災(zāi)害開展調(diào)查極為困難，而植被的高覆蓋率也使得從遠(yuǎn)處通過望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行觀察的方式無法實(shí)現(xiàn)，即使是普通的衛(wèi)星或無人機(jī)拍攝影像數(shù)據(jù)也會(huì)因?yàn)橹脖桓采w而束手無策。這時(shí)你才會(huì)發(fā)現(xiàn)，通常意義上的遙感技術(shù)其實(shí)并不是萬能的。

　　在遇到傳統(tǒng)地面調(diào)查和普通遙感數(shù)據(jù)無法解決的問題時(shí)，科學(xué)家們開始探索新的渠道，試圖通過遙感的空中優(yōu)勢(shì)獲取更多坡度、溫度及高程等地形數(shù)據(jù)，去除植被的干擾，讓地形在特定環(huán)境下恢復(fù)其本來的形態(tài)。通過不懈的努力，終于在1956年，科學(xué)家們通過對(duì)特定遙感波段的設(shè)計(jì)及拍攝，提出了一種新的數(shù)字地形概念，即數(shù)字地形模型(Digital Terrain Model，DTM)。

　　DTM最初被應(yīng)用在高速公路的自動(dòng)設(shè)計(jì)方面，后來逐漸被推廣到電子地形測(cè)量、軍事電子沙盤、土地利用規(guī)劃及洪水災(zāi)害評(píng)價(jià)方面。通過對(duì)遙感數(shù)據(jù)的處理后，DTM可以排除地表覆蓋的植被及空中漂浮的云彩等干擾，恢復(fù)地形的最原始形態(tài)。在DTM圖上，地質(zhì)工作者可根據(jù)地形的形態(tài)和地表痕跡對(duì)山體進(jìn)行清晰的觀察，并結(jié)合地質(zhì)災(zāi)害孕育過程中的典型特征，如滑坡發(fā)生前形成的地表裂縫等，對(duì)這一區(qū)域內(nèi)發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的可能性進(jìn)行評(píng)價(jià)與預(yù)測(cè)。雖然DTM數(shù)據(jù)的應(yīng)用解決了許多地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查中很頭疼的問題，但是，因?yàn)镈TM數(shù)據(jù)的獲取及專業(yè)解譯費(fèi)用極為昂貴，對(duì)地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)分布面廣、數(shù)量多的地區(qū)而言，應(yīng)用DTM數(shù)據(jù)開展大范圍的地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查很不現(xiàn)實(shí)。但隨著航天科技的飛速發(fā)展，相信DTM數(shù)據(jù)也會(huì)像其它數(shù)據(jù)一樣，會(huì)以低成本的優(yōu)勢(shì)得以普及，為地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查和識(shí)別提供更可靠的依據(jù)。

　　遙感技術(shù)的應(yīng)用還讓我們對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)成為了可能。眾所周知，絕大多數(shù)地質(zhì)災(zāi)害都是由降雨誘發(fā)，而對(duì)地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)多是基于降雨的“二次預(yù)報(bào)”，而早期由于受到氣象觀測(cè)點(diǎn)密度小，氣象數(shù)據(jù)更新與處理過程較慢等因素的影響，故導(dǎo)致預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)的結(jié)果不盡人意。近20年來，隨著遙感衛(wèi)星及云計(jì)算計(jì)算機(jī)等高科技的發(fā)展，專業(yè)氣象衛(wèi)星的運(yùn)行對(duì)降雨過程進(jìn)行預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)的及時(shí)性與準(zhǔn)確度得到了極大的提升，使得基于“降雨+地質(zhì)背景”模式的地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)成得到推廣。目前，國(guó)土資源部已和中國(guó)氣象局已形成了一套基于降雨過程而對(duì)可能發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的區(qū)域進(jìn)行預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)的體系。在雨季，當(dāng)我們收看中央一套節(jié)目的天氣預(yù)報(bào)時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)欄目里增加了對(duì)可能發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的區(qū)域的等級(jí)預(yù)報(bào)，讓地方政府和當(dāng)?shù)乩习傩仗崆邦A(yù)知地質(zhì)災(zāi)害可能的發(fā)展趨勢(shì)，并做好相應(yīng)的防災(zāi)減災(zāi)計(jì)劃。近年來，雖然地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)，但地質(zhì)災(zāi)害的可預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)性在很大程度上避免了潛在的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，讓地方老百姓對(duì)政府的信任度得到極大的提升，避免了很多不必要的誤解與沖突，其社會(huì)意義重大。

　　三、走進(jìn)鄉(xiāng)村——民間隱匿的歷史

　　地質(zhì)災(zāi)害因其暴發(fā)突然及成災(zāi)迅速等特點(diǎn)讓人心存畏懼，故在很多山區(qū)，老百姓把泥石流形象地稱之為“走龍”、“出蛟”，把滑坡稱為“走山”等，給這些自然的地表過程賦予了神秘的色彩。對(duì)于信息相對(duì)閉塞的山區(qū)人們而言，通過直觀的感受對(duì)地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象進(jìn)行描述，除了保持對(duì)其神秘感外，還形象地揭示了地質(zhì)災(zāi)害的許多內(nèi)在特征。如泥石流發(fā)生時(shí)地面抖動(dòng)的動(dòng)現(xiàn)象為后來的泥石流地聲監(jiān)測(cè)方法提供了重要依據(jù)。正如笛卡爾所說的那樣：“雖然直觀僅作為一種直接的認(rèn)知模式，但卻能幫助人們洞悉內(nèi)在”。在地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查過程中，很多來自民間的直觀描述都在認(rèn)識(shí)地質(zhì)災(zāi)害機(jī)理方面給予了極大的幫助。

　　英國(guó)人類學(xué)家奈吉爾•巴利曾以幽默的方式在其《天真的人類學(xué)家》一書中詳細(xì)地闡述了對(duì)民眾訪問的方法和數(shù)據(jù)在人類學(xué)研究中的重要性，并強(qiáng)調(diào)了這種方法對(duì)其它學(xué)科的普適性。作為應(yīng)用實(shí)踐性較強(qiáng)的學(xué)科，地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查研究的最終目的是減輕地質(zhì)災(zāi)害對(duì)人類造成的破壞，在某種意義上，地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查工作也與人類學(xué)研究具有交集。在地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查過程中，對(duì)于那些無歷史資料記載的地質(zhì)災(zāi)害而言，對(duì)當(dāng)?shù)厝擞绕涫歉啐g老人的訪問就顯得極為重要。很多高齡老人能清晰記得在他的記憶里這里某個(gè)地方曾發(fā)生過多少次地質(zhì)災(zāi)害，或根據(jù)他們老一輩的講述把地質(zhì)災(zāi)害活動(dòng)的時(shí)間往前延伸。

　　想象一下，坐在烈日炙烤的樹蔭下，聽知鳥低鳴，與老鄉(xiāng)一起回憶并記錄下他們知道的歷史，這足以讓那些掙扎在酷熱籠罩的城里人羨慕不已。在某種程度上，這些訪問數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可信度遠(yuǎn)比用各種測(cè)年方法來的更為容易和準(zhǔn)確。若運(yùn)氣較好，遇到記憶力較好的當(dāng)?shù)匕贇q老人，可以從他的講述里知道這個(gè)地方在過去200年間地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的次數(shù)、時(shí)間及造成的災(zāi)害情況。對(duì)于那些造成嚴(yán)重?fù)p失或人員傷亡的地質(zhì)災(zāi)害，他們的記憶往往較為深刻，有些老人甚至能說出曾在地質(zhì)災(zāi)害事件中遇難人的名字及年齡。

　　四、結(jié) 語

　　一百多年前，當(dāng)尼采喊出“上帝已死”時(shí)，除了對(duì)人們世界觀和價(jià)值觀的震撼之外，更多的是讓人們開始不再迷信神的力量，開始思考科學(xué)技術(shù)對(duì)世界的客觀影響。隨著西方工業(yè)革命的接踵而至，科學(xué)技術(shù)不僅徹底改變了世界，也讓人們開始重新構(gòu)建更為理性的價(jià)值體系。

　　同樣，地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查研究及科普方面也緊隨科學(xué)技術(shù)的發(fā)展步伐融入了先進(jìn)整體潮流，并讓人們對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的未知感和神秘感開始了新的審視，不再迷信神話而開始相信科學(xué)。

　　人們?cè)谔剿鞯刭|(zhì)災(zāi)害的過程中，讓我們?cè)嘤弥饔^意識(shí)去判別的模式正在逐漸改變，并回歸到哲學(xué)的主流意識(shí)形態(tài)：即把地質(zhì)災(zāi)害過程看作是客觀存在的地質(zhì)現(xiàn)象并從唯物論的視角去認(rèn)識(shí)它?；蛟S很難想象，對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的認(rèn)識(shí)過程竟然會(huì)在無意識(shí)之間把我們的世界觀上升到哲學(xué)的高度。

　　也許有一天，當(dāng)我們仰望星空時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)承載著地質(zhì)事業(yè)和夢(mèng)想的這個(gè)星球，正在把宇宙的浩渺與我們的渺小無限拉近。世間萬物，皆遵道法自然，地質(zhì)工作者的未來，亦會(huì)在周行不殆的一次次技術(shù)革新中，面朝大海，春暖花開?；蛟S，這就是科學(xué)技術(shù)進(jìn)步帶給地質(zhì)工作者們的無窮魅力，雖然我們還有很長(zhǎng)的路要走。(文|鐵永波 來源|鐵永波科學(xué)網(wǎng)博客)

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