“3S”監測技術在礦山環境監測中的應用

摘 要:開發礦山能帶來巨大的經濟效益，但處理不當容易衍生環境問題，從環境破壞、地質災害和生態污染的問題中可見一斑。將3S技術應用于礦山環境問題的科學檢測和綜合治理，是當今解決礦山環境問題的有效途徑。3S技術能感應和追蹤大氣和水土環境，準確地顯示特定時間范圍內的礦山災情變化情況，技術改善于生物環境的有效應用。本文從GIS、RS和GPS的應用和治理實證中分析3S技術對礦山環境監測的積極作用，進而促進國內礦山開采行業有效、持續的發展。

關鍵詞:“3S”監測 礦山 環境監測 應用

中圖分類號:TP79文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2012)04(b)-0083-01

我國國內礦山開采行業要獲得有效、持續的發展，需要不斷地對原有的技術和管理進行改革創新，注入新的科技和管理技術。GIS、RS和GPS的應用和治理實證中分析3S技術對礦山環境監測的積極作用，以3S技術應用于礦山環境問題的科學檢測和綜合治理，是當今解決礦山環境問題的有效途徑，能比較有效地解決環境破壞、地質災害和生態污染等的問題。

1 “3S”技術于治理礦山地質災害

1.1 GPS技術——精確監測礦山環境

GPS技術能精確地監測礦山由于開發而發生的外來蠕動，監測的范圍能精確到以毫米來計算。一般來說，礦區開發時的地質反映比較集中，礦山容易出現崩塌或泥石流等的嚴重災害，以GPS技術應用于礦山災害的檢測中，能跟蹤、預測礦山地質體的受力和搖擺情況。GPS技術能科學有效地感應該類災害，當礦山受到開采等外力時，會出現細小平穩的蠕動，速率相對穩定；然而當GPS感應到的蠕動數據突然變大時，很大程度上預示著礦山災害即將發生。GPS中含有連續、穩定的電波信號，能在山體滑坡、沉降下陷、崩塌斷裂等的地質事故發生前，感應出其變化的數據和信息。以經緯度的劃分和三維坐標的信息和數據為依據，分其距離、長度和具體角度和方向，24小時高精確度的預測和監控。GPS技術的另一優點是非人工操控。GPS具有全自動的優點，大大減少了純人工操作所需要的人力資源成本和時間成本。

1.2 RS技術——多角度檢測礦山環境

以地質數據和地理信息作為重要依托手段的RS技術，可以從多角度、多平臺、多方向來檢測礦山開采的環境，對礦山發生的動態信息進行記錄，有利于進行礦山地質檢測。RS技術能有效地記錄礦山的地質變化情況，特別是地質災害形成的不同階段的情況，作出宏觀和微觀的記錄和獲取，通過RS對光譜信息的描繪，有利于人們對礦山諸物質的成分結構、水土狀況進行分析和跟蹤。其描繪的動態幾何數據能比較準確地顯示特定時間范圍內的礦山災情變化情況。

1.3 GIS技術——集成礦山檢測數據的平臺

在礦山信息數據庫中形成以圖形為主的數據網絡系統，能建立GIS技術的預防災害和降低災害風險的集成信息平臺。GIS技術能在地理地質電子記錄地圖上通過遙感信息的連接，集成圖象、文字和信息，從而實現方位的定向和數據信息一體化的操作。工作人員能通過GIS技術集成礦山空間信息形成科學模型，對礦山的突發情況的范圍、程度、力度等具體情況進行跟蹤和監控，為礦山突發地質災害事故提供科學、合理的決策和指導，有利于形成礦山管理和追蹤事故情況機制。

2 3S技術應用于治理生態環境的原理

開發開采礦山資源可能會破壞礦山及附近的植被，影響生物的生存環境，對物種的多樣性帶來嚴峻的考驗。以3S技術為主導的措施能有效治理和改善礦區及附近地區的生態環境，為生物的生存和發展提供正常的空間。植被的光譜數據能通過3S技術來進行記錄。GPS技術能定位植被的生長位置；而GIS技術能對植被和生物的生長規律和變化狀況進行追蹤；RS則能應用于追溯植物的信息源。保護礦區及附近地區的生物多樣性，是保護生態環境的另一必要措施，同時也是大氣環境、水體環境是否被破壞的重要體現。礦區動植物種類的變化情況間接地揭示了礦區生存要素(如空氣、水源)等的變化狀況，或能及時發現有害有毒物質，減少環境污染。而傳統的人工檢測礦區環境的方法，需要耗費一定的人力資源，所需的調查時間比較長，實際操作時的難度也比較大。3S技術改善于生物環境的有效應用，能減少傳統人工調查所耗費的時間和成本，既能治理和改善環境，又能提高經濟效益。

3 3S技術于改善礦山環境中的原理

開發和應用礦山資源，特別是大范圍的開采容易衍生出環境問題，對礦山所屬地區的大氣層和水土環境的破壞比較嚴重。利用3S技術能感應和追蹤大氣和水土環境，進行波普測試和遠紅外遙感數據分析。通過GIS技術，在地理地質電子記錄地圖上通過遙感信息的連接，集成圖象、文字和信息，從而實現方位的定向和數據信息，實現改善礦山及附近的環境。而通過RS對光譜信息的描繪，有利于人們對礦山諸物質的成分結構、水土狀況進行分析和跟蹤。從宏觀的角度出發檢測大氣的變化情況，對礦區的干濕和氣溫變化情況進行有效和科學的描繪，識別和區分礦區是否產生有害有毒氣體，從而避免有毒有害氣體影響礦區及附近的生物鏈和生物環境。另外，3S技術中還能形成評估和檢測模型，對礦區的地表溫度狀況進行評估和檢測分析。

4 結語

GIS、RS和GPS的應用和治理實證中分析3S技術對礦山環境監測的積極作用，以3S技術應用于礦山環境問題的科學檢測和綜合治理，是當今解決礦山環境問題的有效途徑，能比較有效地解決環境破壞、地質災害和生態污染等的問題。3S技術能感應和追蹤大氣和水土環境，進行波普測試和遠紅外遙感數據分析，準確地顯示特定時間范圍內的礦山災情變化情況，技術改善于生物環境的有效應用。新型3S技術減少傳統人工調查所耗費的時間和成本，治理和改善環境，提高了經濟效益，是未來礦山開采開發應用的新趨勢。我國國內礦山開采行業要獲得有效、持續的發展，需要不斷地對原有的技術和管理進行改革創新，需要不斷地推陳出新，注入注入3S技術等的新型科技和管理技術。

參考文獻

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