礦山地質(zhì)環(huán)境中遙感測繪技術(shù)的動態(tài)監(jiān)測

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摘要：我國占地面積較大，資源豐富，地形復(fù)雜多樣。但近年受各種因素的影響，自然災(zāi)害不斷，為滿足我國資源需求，對礦物資源進行開采是必然的，因此礦山周圍地質(zhì)環(huán)境的監(jiān)測就顯得極為重要。本文就此展開討論，簡要闡述遙感測繪技術(shù)在礦上地質(zhì)環(huán)境動態(tài)監(jiān)測中的適用范圍，分析該技術(shù)在進行監(jiān)測時設(shè)備調(diào)試主要技術(shù)要點，最后分析實際監(jiān)測過程中出現(xiàn)的問題和相關(guān)解決方案。

關(guān)鍵詞：遙感測繪技術(shù);礦山;地質(zhì)環(huán)境;動態(tài)監(jiān)測

礦山地質(zhì)環(huán)境動態(tài)監(jiān)測一直是我國礦產(chǎn)資源開采中的重要環(huán)節(jié)，也是采礦建設(shè)過程中一項重點工程和項目[1]。該項目要不斷引入先進的科技、信息技術(shù)為支撐，建立科學(xué)、準(zhǔn)確的動態(tài)監(jiān)測平臺，協(xié)助監(jiān)測人員了解礦山地質(zhì)環(huán)境和動態(tài)變化，提升礦山地質(zhì)的綜合監(jiān)測水平。本文對此進行探討，具體如下。

1遙感測繪技術(shù)在礦山地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測中的適用范圍

1.1山體滑波

山體滑坡在礦山地質(zhì)環(huán)境中最為常見，由于礦山太過陡峭，坡度傾斜嚴(yán)重，山上的泥土和石頭植被覆蓋率不高的地段容易發(fā)生，開采道路及開挖過程中也容易產(chǎn)生。大雨天氣則容易形成泥石流，因此，山體滑坡的發(fā)生具有不確定性，對工作人員的生命健康隨時有巨大威脅。遙感測繪技術(shù)在礦山地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測中，能夠很好的對山體滑坡地段實施監(jiān)測[2]。

1.2空間塌陷

空間塌陷也是礦山地質(zhì)環(huán)境中較為容易出現(xiàn)的一類災(zāi)害，由自然條件或人為因素形成。具體形成過程受諸多因素的影響，較為復(fù)雜。主要是由于礦山地下資源被逐漸開采，則地底被開采的范圍之內(nèi)就出現(xiàn)空洞，山體上部巖石層和植被土壤的正常重力、壓力導(dǎo)致空曠位置上部出現(xiàn)形變，最終形成空間塌陷。

1.3礦山污染

礦山地質(zhì)環(huán)境污染具體發(fā)生于礦山開采過程中，尤其是煤礦的開采，多種因素包括粉塵、過濾水、生活廢水、礦渣、開采設(shè)備排放物、燃煤煙塵、放射性物質(zhì)、SO2等等排放于礦山周圍或空氣中，對環(huán)境造成了嚴(yán)重的影響和危害，對相關(guān)人員的身體健康造成威脅。近年中國《環(huán)境保護法》的確立有效改善了這個問題，但在礦山開采中，遙感測繪技術(shù)對于環(huán)境污染有很好的的動態(tài)監(jiān)測作用。

2遙感測繪技術(shù)在礦山地質(zhì)環(huán)境動態(tài)監(jiān)測中的技術(shù)要點

2.1輻射校正

在礦山環(huán)境動態(tài)監(jiān)測中，遙感測繪技術(shù)的輻射矯正是第一個需要注重的技術(shù)要點，要求具體監(jiān)測的遙感影像有相同的空間分辨率，在成像時間上也要幾乎一致，降低成像誤差，如此才能達到監(jiān)測的精準(zhǔn)性要求，使最終影像清晰可辨，但實際情況中遙感影像會有輻射誤差，在監(jiān)測之前要對其進行校正：目的在于削弱或最大程度減少因太陽光照角度、大氣條件、輻射因素導(dǎo)致的成像亮度差異，一般有相對輻射校正和絕對輻射校正。

2.2影像融合

影像融合技術(shù)是遙感測繪技術(shù)在礦山地質(zhì)環(huán)境動態(tài)監(jiān)測中的第二個技術(shù)要點。處理對象包括光譜信息、空間分辨率、紋理等，目前常用的融合方法手段眾多，傳感器影像融合較為常見，其他方式包括多時相影像融合、多波段影像數(shù)據(jù)融合等等，影像融合過程中涉及到計算方式，通常采用HIS變換法，該方法有計算快速、簡便等優(yōu)點[3]。

2.3信息提取

礦山地質(zhì)環(huán)境的動態(tài)監(jiān)測信息提取要借助地理信息系統(tǒng)的支持，然后進行礦山地質(zhì)環(huán)境信息識別。此技術(shù)的應(yīng)用是以對象遙感處理技術(shù)為基礎(chǔ)的，監(jiān)測獲得遙感影像之后，進行圖形分割，將分割完成的模塊作為圖像對象，然后具體分析和處理獲取所需的分類信息。

3遙感繪測技術(shù)在礦山地質(zhì)環(huán)境中的具體監(jiān)測方式

3.1山體滑坡監(jiān)測

山體滑坡多是露天開采、連降暴雨、道路開挖等原因造成，在山體陡崖位置多有發(fā)生[4]。具體監(jiān)測中發(fā)現(xiàn)：滑坡面凹凸差異大，呈現(xiàn)上陡下緩之勢。為進一步監(jiān)測滑坡發(fā)育狀況，對測繪圖像使用適宜波段處理，增強其線性顯現(xiàn)度，從而完整的呈現(xiàn)出山坡完整度、植被覆蓋率、巖性等特征，直方圖能夠通過波段進行調(diào)整，融合HSV則會進一步增強，清晰度再次上升一個層次。遙感測繪技術(shù)對于礦山地質(zhì)環(huán)境中的山體滑坡監(jiān)測，其它部分監(jiān)測清晰，但對于滑坡位置的形態(tài)特征顯示不夠清晰，因其具有較高的精度要求才能清晰顯現(xiàn)，所以滑坡位置以及下滑的石流石塊，呈現(xiàn)色調(diào)多數(shù)較淺。

3.2空間塌陷監(jiān)測

不同地區(qū)的礦山環(huán)境不同，礦種也不同，空間塌陷表現(xiàn)的破壞力也就有很大的差距。在遙感測繪獲取的信息圖像中會清晰顯示。在TM圖像中，空間塌陷位置一般為單獨的橢圓形，也有一些呈現(xiàn)出環(huán)形斑點或板塊，且顏色明暗度也有差別。具體監(jiān)測成像之后，B4水體反映效果好，B5則可呈現(xiàn)更多的信息數(shù)據(jù)，會因地區(qū)及礦山地質(zhì)不同產(chǎn)生較大的反差，B1在水體亮度值方面有顯現(xiàn)優(yōu)勢，所以調(diào)整之后可根據(jù)亮度深淺判斷塌陷區(qū)的變化狀況。

3.3礦山地質(zhì)污染監(jiān)測

礦山因人們的開采需求，污染嚴(yán)重，尤其是煤礦，開采時周圍能見度較低。具體監(jiān)測中，彩色合成圖像污染嚴(yán)重區(qū)域會呈現(xiàn)亮度值較高的亮白色或暗褐紅色，污水則會呈現(xiàn)出粉紅色。遙感繪測技術(shù)可有效監(jiān)測礦山地質(zhì)環(huán)境的大氣污染以及水污染狀況，并將其清晰顯現(xiàn)出來。

4結(jié)語

綜上所述，遙感測繪技術(shù)在礦山地質(zhì)環(huán)境動態(tài)監(jiān)測中，尤其是在山體滑坡、空間塌陷、礦山空氣及水體污染方面發(fā)揮著十分重要的作用。在遙感技術(shù)系統(tǒng)支撐基礎(chǔ)下，獲取礦山地質(zhì)環(huán)境的相關(guān)數(shù)據(jù)和信息，測繪圖像則可具體呈現(xiàn)其動態(tài)變化特征，協(xié)助監(jiān)測人員作出準(zhǔn)確的判斷。相信未來，遙感測繪技術(shù)會不斷更新發(fā)展，礦山地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測效果也可提升至一個新的境界。

參考文獻：

[1]武繼峰.多元信息融合的交通干線地質(zhì)災(zāi)害快速應(yīng)急與監(jiān)測技術(shù)研究[D].長安大學(xué),2016.

[2]李萬倫,甘甫平.礦山環(huán)境高光譜遙感監(jiān)測研究進展[J].國土資源遙感,2016,02:1-7.

[3]武強,李學(xué)淵.基于計算幾何和信息圖譜的礦山地質(zhì)環(huán)境遙感動態(tài)監(jiān)測[J].煤炭學(xué)報,2015,01:160-166.

[4]賈靜波,孫艷榮.有關(guān)礦山地質(zhì)環(huán)境遙感監(jiān)測方法探索[J].中國科技信息,2015,06:51-52.

作者:張莉莉 單位:安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局327地質(zhì)隊