火山喷发是一种普遍的地质自然现象,火山作用基本参与了地球岩石圈、水圈、生物圈和大气圈等四大圈层的生成和演化。火山喷发也是伴随着地球形成和演化的一种基本的地质作用,为古代和近现代物质生产文明的发展和进步提供了必要的基础,提供的物质基础包括火山的喷发物资源、地热能源和旅游资源等。对火山喷发过程的原理和成因以及其灾害和预防的研究,不仅在学术上有很高的科研价值和探索意义,而且对生态环境保护、火山资源开发以及人类社会文明的可持续发展都有重要的现实意义。本次研究区为我国东北地区的五大连池火烧山,其处于中国东北多火山地区,是全国乃至全世界都是比较重要的火山研究地区。火烧山熔岩流是国内火山喷发形成的最新熔岩流之一,熔岩流总量占其总喷发量的90%,而且该熔岩流保存完好且上方的植被覆盖率较低。此外,五大连池地区新生代火山活动性相对比较强烈,因此仍然有可能在未来某一时间里爆发。与五大连池火山群的其他火山锥相比,火烧山火山锥相对较低,在中国所有火山群的新期火山地貌现象中,火烧山熔岩流北部出现的大量喷气锥和喷气碟是火烧山的特征景观,此外,熔岩隧道也同样广泛分布在该地区。作为国内最新喷发形成的熔岩流,火烧山熔岩流为国内火山学研究提供了优质的资源。由于本项研究需要火烧山地区高精度数字正射影像图(Digital Orthophoto Map,DOM)和数字高程模型图(Digital Elevation Model,DEM),本次研究的野外工作(分别是2017年10月和2018年6、7月)包括了无人机拍摄和实地探勘两个阶段,然后使用photoscan和ArcGIS软件拼接和集成所得的无人机照片两种方式,并生成表面照片。以数据处理流程和喷发过程反演为研究思路,利用ArcGIS软件对火烧山熔岩流进行了地表粗糙度计算,并以此为依据对表壳类型进行了数字化快速划分,得到了不同的熔岩流表壳类型以及与之对应的熔岩流流动单元边界。在此基础上,对于不同的熔岩流单元进行室内ArcGIS测量面积和野外厚度测量,以恢复喷发体积。最后,参考火山喷发历史记录,估计了熔岩平均溢出率、平均速度等喷发动力学参数。本项研究取得的主要成果如下:(1)在前人已有的老黑山-火烧山火山地质图基础上(白志达等,1999),利用遥感数据解译结果将火烧山熔岩流表壳类型划分为结壳熔岩、渣块熔岩和渣状熔岩,绘制了火烧山熔岩流期次图以及熔岩流流动路线;(2)利用高精度火烧山DEM数据和ArcGIS属性表提供的数学工具计算得出了火烧山熔岩流地区面积约为21.1km~2;熔岩流平均厚度22.4m(其中火烧山北部部分熔岩流厚度约为12.6m);喷发物总体积约为0.47km~3;(3)依据前人对五大连池火山相关的满文档案研究,估算得出五大连池火烧山喷发时间发生在公元1721年4月26日至6月21日(康熙六十年四月一日到五月二十八日),总计约持续56天;(4)依据结壳熔岩的熔岩流长度与平均溢出率之间关系的经验公式,计算得出火烧山地区1721年爆发时熔岩流的平均溢出率和流速分别为11.52-26.36m~3/s和3.5m/s,并对结果进行了检验。最后,依据火山喷发的破坏指数(Destructiveness Index)计算方法估算了1721年火烧山爆发时的破坏情况。五大连池火烧山熔岩流表壳类型的遥感研究作为本次工作的核心内容和成果,不仅对火烧山熔岩流喷发过程提供了遥感学依据,也为以后该地区和其他火山区野外地质调查提供了遥感技术储备。