与断层活动相关的构造地貌是多次强震活动与长期地表过程共同作用的结果，其形态特征包含着丰富的强震活动信息。但由于测量手段和数据精度的限制，如何从形态复杂的构造地貌中准确识别这些信息一直是活动构造研究的难点。近年来，结合运动重建模型（SfM，Structure from Motion）的小型无人机（sUAV，small Unmanned Aerial Vehicle）低空航测技术为研究者提供了一种低成本、高灵活性、快速获取高精度3D地形数据（DEM）和正射影像（DOM）的方法。文中利用该方法获得了海原断裂唐家坡西田埂位错区域的高精度、高分辨率DEM数据，然后基于DEM数据进行了构造地貌解译和断层陡坎形貌分析。通过地貌单元划分并对其与断层的切割关系进行解译，识别出一系列走滑断裂的伴生构造，并讨论走滑断层发育过程中的破裂类型及其样式。基于对冲沟水平位错量、断层陡坎垂直位错量的统计和断层陡坎坡度拐点的分析，认为研究区地貌面形成以来经历了2次地表破裂型地震事件。其中，最新一次事件的水平和垂直位移量分别为（4.3±0.4）m和（0.95±0.14）m，该位移量也代表了1920年海原地震的同震位移量；较老一次事件的水平和垂直位移量分别为（4.3±0.95）m和（0.85±0.22）m。

探槽揭露的地质构造信息十分珍贵，是正确认识断层活动性和古地震信息的关键资料，但是探槽本身无法长久妥善保存，因此完整精确地记录探槽揭露的地质构造信息一直受到人们的重视。传统的探槽记录方法主要有素描和照片拼接2种，但前者缺乏色彩信息且包含过多主观解释内容；后者在照片几何拼接过程中会出现接边、畸变等问题。文中以甘肃省天桥沟-黄羊川断裂的柳条河探槽为例，介绍1种完整记录探槽高精度的三维地质构造信息的技术方法和工作流程。该方法基于三维图像建模和正射镶嵌技术，首先在野外对清理好的探槽建立控制点或比例尺，用数码相机采集探槽所有剖面及周边微地貌照片，然后在室内用图像建模软件进行探槽的三维图像建模，最后生成探槽的三维图像模型及其剖面的正射镶嵌图。结果表明：探槽的三维图像建模既可以实现高分辨率正射照片镶嵌的自动化，又可以高效、低成本地获得高精度的探槽三维图像模型，不仅有利于探槽信息的存储，更可以直观地获取更多地质构造三维信息。

大凉山断裂带是中国大陆大型强震断裂带鲜水河-小江断裂系的重要组成部分，其中段的普雄断裂是断裂带中最长的1条次级断裂。该次级断裂的古地震活动情况对评价该区域地震活动水平和建立地震灾害预防措施具有重要意义。近年开展的活动断层填图和古地震探槽研究表明普雄断裂是1条晚更新世以来活动强烈的略向W倾的高角度左旋走滑断层。沿断裂开挖的2个探槽分别揭露了2次和3次古地震事件，分别发生在8206 BC-1172 AD、1084-1549 AD和17434-7557 BC、1577-959 BC、927-1360 AD。结合探槽古地震结果和历史地震记载，进行建模分析得到断裂的离逝时间约为0.7ka，与距今倒数第2次事件的时间间隔约为2.3ka。同时，根据震级与地表破裂长度的经验公式估算古地震事件震级在7级以上。

探槽技术虽然已经发展成为古地震研究的重要手段, 结合定年技术可以识别出古地震事件与地震重复间隔, 但是仍然存在较大的不确定性和局限性。例如, 目视解译难以区分黄土沉积内部的细层理, 严重影响了古地震事件发生位置或时间的判定。如何提高古地震研究的精度和准确性, 降低古地震事件判定的不确定性, 是目前面临的一个迫切问题。山西洞峪沟剖面位于山西临汾盆地东北角, 横跨霍山山前断裂带, 不仅揭示了较好的黄土沉积序列, 还揭露了明显的地层错断事件。因此, 该剖面是一个开展高精度探槽古地震研究, 降低判定古地震事件不确定性的理想场所。根据高精度的粒度与磁化率变化曲线, 结合目视分层解译结果, 对洞峪沟黄土剖面进行了精细分层, 界定了各层的厚度和边界。依据细分层和断层两盘地层的对应关系, 将u6层沉积以来的3次断错事件的发生位置和时间作了再限定, 它们分别发生在u5-7、u4以及u2的顶部, 对应断层上盘埋深7.1m、4.7m与2.9m。根据释光测年结果以及断层上盘地层的平均沉积速率, 推测3次断错事件发生的时间分别在 (48.1±1.5)～(43.2±2.5)ka BP接近45.8ka BP、(35.0±2.4)～(30.6±1.3)ka BP接近32.8kaBP、(26.4±0.8)～(20.9±0.7)ka BP接近23.3ka BP。根据3次黄土-古土壤沉积旋回的厚度差, 判定3次地震的同震垂直位移分别为0.5m、0.4m和1.3m, 累计位移2.2m。依据高精度粒度与磁化率变化曲线的地层分层方法, 为有效降低黄土地区古地震研究的不确定性提供了一种很好的参考。

地形数据的质量(精度和分辨率)影响着地球科学的研究水平。LiDAR测量是目前获取高分辨率地形数据的有效技术方法之一, 但是其高昂的测量成本和相对复杂的后期数据处理限制了LiDAR技术的大众化应用。近年来, 一种被称为SfM(Structure from Motion)的适合大众化使用的新的高精度3维地形数据获取技术开始引起人们的注意。这种新型数字摄影测量技术可以利用高效的图像特征匹配算法从多视角照片中提取重叠区域的3维地形数据。由于SfM技术仅需要目标物体的照片, 而且对相机拍摄位置、图像尺度及拍摄焦距没有要求, 因此利用简单测量平台采集地面照片就可以获取高质量的3维地形数据。与LiDAR技术相比, 大大降低了获取高精度数据的成本, 使得高精度3维地形数据的使用大众化。文中介绍了SfM技术的基本原理和流程, 展示了SfM技术获取高精度3维地形数据的简单而有效的特性, 特别适合于植被稀少的区域。文中利用近千米高空拍摄的、具有约70%重叠度的一套随LiDAR飞行采集的数字航空照片生成具有真彩色的高密度SfM点云数据, 点密度高达25.5个/m², 可生成分辨率0.2m的DEM(数字高程模型)。对比相同区域的LiDAR点云数据, 统计分析表明58.3%的LiDAR数据与SfM数据的垂直偏差<0.1m, 88.3%的LiDAR数据的垂直偏差<0.2m; 而且发现不同地貌的SfM数据精度存在差异, 平缓地形的SfM数据精度高于陡峭地形的SfM数据精度。文中还介绍了以氦气球作为拍摄平台的SfM测量系统, 可以快捷地获取高精度的3D地形数据和正射影像, 比目前常用的差分GPS测量具有更高的效率和数据精度。

大凉山断裂带是川滇菱形活动块体东边界的重要组成部分, 其活动习性和滑动速率对于了解青藏高原东南缘的块体运动和构造变形具有重要的理论意义, 同时对于该地区地震危险性评价和地震中长期预测有着重要的应用价值。大凉山断裂带由6条分支断裂构成, 竹马断裂是其北段的一条分支。文中在详细野外调查的基础上, 通过典型构造地貌的高精度GPS测量和断错时间的约束, 得出竹马断裂是一条以左旋走滑为主的全新世活动断裂, 全新世以来的水平滑动速率为1.5~3.1mm/a; 利用古地震探槽揭示出竹马断裂的2次古地震事件时间分别为(50.3±5.7)~30ka BP和30~(17.4±1.2)ka BP。考虑到断裂带北段还存在一条与竹马断裂平行的分支断裂——公益海断裂, 大凉山断裂带北段的滑动速率与南段基本一致。鲜水河-小江断裂系中段在大凉山断裂带上分配的滑动速率与并行的安宁河断裂带和则木河断裂带也大体相当, 断裂系中段的滑动速率之和与南北两段的速率大致吻合。大凉山断裂带的存在使断裂系在几何上成为一个完整的弧形构造, 也弥补了中段滑动速率的亏损, 使各段的滑动保持协调一致。此外, 沿竹马断裂大量发育的冲洪积台地, 根据沉积特征和测年结果, 认为是新仙女木事件后末次冰消期的冰川融水形成的冰水堆积, 类似的地貌面可能广泛分布于青藏高原东南缘。

机载LiDAR技术为描绘活动构造相关构造地貌和最新的地表形变提供更精确的基础数据。如何将LiDAR新技术、新数据应用于活动构造填图和活动断层地震危险性评价等方面，是今后活动构造研究领域的一个重要的发展方向。文中以新疆天山北麓的独山子背斜-逆冲断裂带为试验区，开展了基于LiDAR数据的活动构造填图实验研究。首先，采用机载LiDAR技术进行数据采集，获得点云密度为6.6个/m²、平均点间距为0.39m的LiDAR原始数据；其次，利用试验区内12个测量精度可达mm级的GPS静态测量点评估LiDAR的相对垂直精度为0.12m、均方差值为0.078m；最后，对密度为6.4个/m²的地面点云数据进行DEM最佳分辨率评估，利用反距离权重算法获得0.5m分辨率的数据高程模型（DEM）。该分辨率的DEM数据足以完成独山子背斜-逆冲断裂带的精细构造地貌特征的确定以及高精度的空间解译。文中仅使用DEM可视化工具从不同虚拟的视角、不同色度或其他处理方式来识别微构造地貌、划分地貌面和确定断层位置等，宏观上获得与前人通过航片解译和野外调查一致的断裂分布特征，微观上较前者具有更高的精细程度。此外，数据采集、数据质量检验、数据处理及数据应用等技术和方法适用于其他能够获得LiDAR地形数据的活动断裂研究工作。