源区在山的那一边，影响落在了这边的高原上

8月26日，喜马拉雅山脉中段发生了一次冰岩崩加泥石流的链式灾害。冰岩崩和泥石流这两类过程前后脚串起来，沿着某些沟谷一路往下走，冲击到西藏吉隆口岸，波及尼泊尔下游沿线地区。事隔一个多月，10月4日，由中国地质大学（北京）牵头、尼泊尔科学院协同组建的中尼地质灾害应急跨境科学考察队中方成员抵达加德满都，科考周期约20天。中方队长李亚林教授提到，接下来的调查会综合用无人机航测、野外地质调查、采样和三维建模，重点是尼泊尔境内灾害源区、中尼边境受灾区域、还有尼泊尔境内的下游流域。

这段话里最关键的一句是灾害源区在尼泊尔境内。事情发生在别人的地界上，影响落在自己的口岸和自己这边的下游。这就是跨境灾害链跟境内灾害最不一样的地方：需要判断的那个坡、那个湖、那条沟，测量的人不一定能上去，数据不一定能拿到。

灾害链跟单点滑坡不是一回事

先分清概念。单点滑坡是一个坡体失稳，范围有边界，塌下来就结束了。灾害链是多个过程有因果顺序地串起来，一个环节触发下一个，跨过的沟谷可能有好几道。

报道里写的是冰岩崩、泥石流等极端跨境链式灾害。这个链条大致是这样：冰川或者冰碛堆积体在某种条件下崩塌，崩落物本身带着巨大冲击力冲击下方沟道，把沟道里原来堆积的松散物质一起铲起来带下去，这就是泥石流的固体物质来源；大量碎屑进入主沟之后，加上融水，沟道里形成流量很大的流体，一路向下游演进，途中可能发生堵溃、爬高、侧向摆动；到了坡度变缓的地方，流动性下降，沉积下来形成新的堆积体，能把河道抬高、往一侧挤，甚至把沟谷出口的位置改变。

这个链条有个很讨厌的特性：源区的那一小块体量，通过沿途的铲刮和沿途汇入，能放大成下游一个数量级的堆积量。所以只测下游堆积，量出来的方数跟源区的规模之间没有固定比例。反过来也一样，只知道源区体积，估不出下游会铺到哪里。

这就要求几何数据在链条上每一段都得有，才能算清楚每一段的放大倍数。缺了哪一段，链条就断在那儿，后面全是推测。

境外源区的数据，从哪里来

这是这次科考要解决的核心难题。境外源区的数据有几条来路，各有各的短板。

第一种：无人机航测

这是科考报道里明确提到的方法，也是这几条路子里效率最高的。轻小型无人机在山区做正射和倾斜摄影，一次架次覆盖几平方公里，出图快、外业时间短。冰川和冰碛区地形破碎，地面行走难、基准点难架设，无人机把大范围地形一次扫出来，等于给了整条链一个统一的空间底座。

但要清楚它的边界。航测出来的是地表几何，冰体内部的结构看不见。冰体厚度、内部裂隙密度、含水状态，这些靠光学影像和激光都打不出来，需要地球物理方法（探地雷达、浅层地震）配合。所以航测给出的是外部形态，不是内部状态。

第二种：地形公开数据

很多跨境区域的中等比例尺地形数据来自公开的卫星立体测图。这套数据的优点是覆盖全、跨边界一致，不存在哪一段缺测的问题。作为整个流域的高程底图它是可用的。

短板集中在三个地方。数据时相是若干年前的，灾害发生之后地形变了多少，这一版反映不出来。分辨率对大尺度地形够用，对一个冰碛堤的顶部形态、崩口的几何细节不够。还有一条现实问题：不同国家的基础数据在坐标系统上往往不一致，拼接的时候要做转换，这个转换带来的误差要算进去，不然整个链条的高程基准就是虚的。

第三种：野外实地调查

队伍到了现场，能做的是地质调查和采样。这一步不可替代，因为它是唯一能确认地层、岩性、物质成分的一环。崩落物是什么岩性、粒径分布怎么样、堆积体有没有分选，这些从影像上看不出来，只能靠到现场量、看、采样。

我们自己做地质灾害调查的时候很清楚，实地那一遍往往决定了模型的地质约束条件。无人机给的是形状，野外给的是材料。两边对上了，模型才立得住。对不上的时候，通常是野外发现了一个影像上没体现的结构。

第四种：历史期数据差分

如果能在灾前找到同一区域的往期数据，把前后两期做差分，崩落体的范围、堆积体的厚度变化、沟道的改道都能算出来。这是效率最高的一种还原方式，用的却全是别人采过的数据。

难点在于找得到、坐标系对得上、时间跨度合适。这三样凑齐了，剩下的工作就是做差分。

三维建模在整个链条里承担什么

李亚林教授提到的手段里有三维建模这一项。放在灾害链这个场景里，建模承担三件事。

第一件是把散在各个环节的数据放到同一个空间里。无人机航测的点云、公开地形的高程栅格、野外采集的样品分布和产状、往期数据，全都是不同的格式、不同的精度、可能有不同的坐标系。建模的第一步是配准，把它们统一到一套坐标里。这一步做不扎实，后面全是错的。

第二件是算量。崩落体的体积、堆积体的方量、沟道被抬高了多少米、影响区覆盖了多大面积，这些数字是从几何模型上算出来的，不是从观感上估出来的。差分前后两期模型，减出来的就是变化量。

第三件是做推演。源区的几何加上沟道的纵坡，加上流体参数，可以推演堆积体在下游怎么铺、铺多厚、影响范围到哪里。这套推演有个前提：几何输入必须准确。输入的坡度错了两度，推出来的堆积扇形状就整个不一样。

说实话，我们自己做过类似的活。国内的项目里，地质灾害的三维建模最常见的用途不是预测，而是事后还原：塌了之后把现场扫一遍，把灾前的地形数据拿来做差分，算出这次到底动了多少方体、原始坡面的形态跟现在差在哪。这种事后还原比事前预测可靠得多，因为事后有实物可以量，事前只有推测。

口那一侧的评估，靠什么

这次灾害波及了吉隆口岸。口岸这一侧是可以实测的，这是整个链条里数据条件最好的部分。

口岸区域的评估要回答的问题很具体：堆积体有没有压到道路或者场地范围内、被冲下来的碎屑在哪个位置堆积、堆了多高、边坡有没有被掏空、路基有没有被冲刷、排水通道有没有被堵。这些靠地面加无人机的几何采集都能测。

边坡被掏空这件事值得单说。泥石流过后，坡脚被带走，表面看着完整的坡体其实底下已经空了。这时候在坡面上打一排钻孔可能都看不出来，因为空洞在表层以下几米深、横向又是斜的。地面三维激光扫描能看出的是坡面变形和裂缝的发育分布，也就是破坏已经外露的那部分形态。真正的内部空洞要靠物探。

这类口径要说明白，不然容易给人造成误解。我们做的每一项测绘，量的是几何。地下空洞、土体密实度、含水状态，这些不在点云里。

相关排查思路可以看重庆城口暴雨红色预警期的边坡排查和南川危岩崩塌零伤亡的孕灾体范围表达。数据处理方式见工程测量方案。

多源拼接这件事，实际难点在哪

理论上流程很清楚：采数据、配准、做差分、算量、推演。实际做起来，最耗时间的往往不是采集，是配准。

配准的难点在坐标系。不同来源的数据可能各自在自己的局部坐标系里，特别是境外源区的现场数据，跟国内公开数据的坐标基准差得很远。这个转换关系不是简单平移加旋转能解决的，可能牵涉到不同的椭球参数、不同的投影方式。转换误差直接叠加到高程上，几十厘米的误差在高陡坡面上会放大成相当可观的水平位置偏差。

还有一个坑：数据时相打架。公开地形是灾前的，无人机是灾后的，两者直接做差分，差出来的是灾变加上这几个月自然变化。要把这部分剥掉，得再找一期时间更合适的中间数据。

控制点在这时候起关键作用。我们做类似项目的时候，会在现场布设有明确编号和坐标的控制点，让不同批次的采集都回到同一批点上。否则点云拼得再密，缺了控制点，两期数据之间的相对关系就是未知的，差分出来的量是虚的。

这类数据的时效问题

最后说一个绕不开的限制：灾后调查有窗口期。这次科考报道里用的说法是抢抓灾后地质调查关键窗口期。

窗口期在哪儿。灾后初期，堆积体保持原始形态，能看出流动方向、分选结构和堵溃痕迹。这些信息一旦被冲刷、被人工清理、被后续建设覆盖，就永远没有了。

我们做火后现场是这样，写滑坡事故调查也是这样，清理一旦开始，几何信息就断了。这不是技术问题，是流程问题。项目方案里要写清楚哪一段是必须在清理前完成的采集，采集完拿什么数据做验收。这个条件提早跟业主方说，比事后补要有效得多。