測繪技術在礦山地質環境遙感動態監測中的應用

劉曉艷

（寧城縣國土資源局，內蒙古 赤峰 024200）

測繪技術在礦山地質環境遙感動態監測中的應用

劉曉艷

（寧城縣國土資源局，內蒙古 赤峰 024200）

礦山開采會產生大量有害物質，它們會破壞礦山周圍的生態環境，引發地質災害，危害礦山開采和開采人員的身體健康。傳統的監測方法無法對地質環境進行實時監測，將測繪技術與監測技術結合起來，可以提高礦山地質監測的實時性和有效性，確保礦山開采的安全。本文研究了測繪技術在礦山地質環境遙感動態監控中的應用，以提高礦山監測的實時性，從而做出準確的預判，最大限度降低礦區的經濟損失和人員傷亡。

測繪技術；礦山地質環境；遙感動態監測

為了保護礦山地質環境，減少礦產資源開采造成的地面塌陷、崩塌、滑坡、裂縫等問題，國家先后出臺了一系列礦山地質環境保護條例。然而，礦山地質災害具有多發性和復雜性，因此需要對礦山地質環境進行有效的監測。傳統的監測方法無法對地質環境進行實時監測，將測繪技術應用在礦山地質環境監測中，可以將測繪技術與監測技術結合起來，從而提高礦山地質監測的實時性和有效性，確保礦山開采的安全。

1 礦山地質災害

常見的礦山地質災害有滑坡、泥石流、礦山污染、塌陷等。山體滑坡是指斜坡上的泥土或者巖石受到地球重力的作用，沿著滑坡向下運動。在開采礦山的過程中，人們會向周邊堆積大量的泥土或者巖石，這些巖石和泥土遇到暴雨天氣，在雨水的沖刷下，會形成泥石流。礦山泥石流沖擊力強、破壞力大，會造成重大人員傷亡和礦山經濟損失。塌陷是指在開采礦山的過程中，地下會出現很多采空區，這些采空區的頂板巖層在自身重力以及上層巖層的壓力下，會向下移動或者彎曲，從而導致采空區塌陷。此外，礦山開采還會產生大量的粉塵、過濾水、礦渣以及其他有害氣體，對礦山周圍的環境造成嚴重的影響，對礦山開采人員的身體健康造成危害[1]。因此，需要對礦山環境污染進行有效的監測，避免其對周圍環境造成污染。礦山地質環境是整個礦山地區環境的重要組成部分，但是近年來，在礦產資源開采的過程中，我國礦山環境遭到了嚴重的污染和破壞。為了解決這個問題，國家先后頒布了《礦山地質環境保護規定》《全國礦產資源規劃》等相關法律法規，希望各地礦區加強對礦山地質環境的監測。但是，傳統的地質環境監測方法遠遠落后于現有的地質開采活動，因此必須采用一種新的監測手段進行監測。

2 礦山地質環境遙感動態監測

礦山地質環境遙感動態監測是指在監測過程中，通過自然的光線、熱量、無線波等電磁能量對礦山地質環境進行監測。監測人員可以使用各種監測平臺、光譜分辨率、各種數列遙感動感監測技術，對礦山地質環境進行有效的監測，從而降低礦山地質環境的監測時間和監測成本。全面監測礦山地質環境，對礦山地質環境變化做出有效的分析，并及時處理存在的問題，可以避免礦山環境的進一步惡化。近年來，我國開始引用先進的科學技術到礦山地質環境遙感動態監測中，通過信息技術優化監測數據，并根據用戶的需求篩選有用的數據信息，從而確保監測的準確率。礦山地質環境遙感動態監測系統包括操作系統、網絡系統、調度系統、監測系統等。

2.1 操作系統

隨著科學技術的進步，未來的礦山地質環境遙感動態監測將實現智能化，通過人工智能技術建立更加穩定的計算模式，并由人工智能取代過去的人工操作，這樣避免了人工操作的誤差，提高了操作的可靠性。同時，移動網絡的廣泛性、兼容性和實時性，使得網絡傳輸更加便捷，提高了網絡用戶的實際操作水平。

2.2 網絡系統

信息系統是采礦過程中必不可少的設備，它包括計算機、通信技術、遙感器等核心要素，是礦山地質環境遙感動態監測實施的關鍵環節。通過信息系統建立礦山信息一體化平臺，并設置可執行的數據方案，可以讓礦山經營者及時了解礦山開采過程中各項數據的變化，從而通過遠程技術對礦山地質進行有效的分析，提高礦山動態監測指揮系統工作的實效性。

2.3 調度系統

計算機遠程系統使用的頻率過多，也會給礦山地質的運行安全帶來影響，不利于礦山的可持續發展。人們可以通過信息系統建立可靠的遠程指揮制度，對遠程控制系統進行科學規劃，為礦區信息系統的指揮人員提供更加準確的參考信息和調度規范，降低遠程狀態下礦山地質環境各個設備結構功能的損耗[2]。

3 礦山地質環境遙感監測模塊設置和應用

目前，發達國家礦山地質測繪系統通過傳感器、控制器和轉換器等建設測繪平臺，幫助礦山經營企業建立高精度的數據處理平臺。德國通過傳感器建立控制系統并將其作為調度中心，按照系統編制的程序調整礦山地質監測模式，從而滿足整個礦區不同區域的測繪要求，保證遠程信號傳輸的穩定性[3]。要想將測繪技術應用在礦山地質遙感動態監測中，人們必須設置相應的模塊。

3.1 傳感器

傳感器主要是為了改變礦山地質遠程控制能力，改變動態監測系統結構，通過傳感器與礦山地質人機一體化技術結合起來，從軟件、硬件設施改造礦山地質指揮系統，調度人員根據礦山地質指揮系統對監測系統進行指揮和調度。

3.2 控制器

隨著計算機、信息技術的發展，礦山開采過程中產生的信息數據越來越多，信息系統所需要承擔的荷載越來越大，相對應地，遠程指揮操作系統的操作系數越來越多。將控制技術應用在動態監測控制系統中，能夠為監測系統設計和改造提供參考。

3.3 轉換器

信息系統是礦山地質調度控制系統的核心要素，它不僅可以對動態監測系統監測信息進行遠程控制，還能確保監測區域的安全。考慮到礦山地質環境實地測繪要求，人們必須全面提升礦山監測設備的控制水平，提高礦山地質區域監測水平。

3.4 礦山地質環境遙感動態監測系統數據處理

網絡系統、控制系統和遙感系統是礦山地質遠程控制的三大要素，也是實現動態監測工作的重要環節，通過測繪系統平臺，礦山地質環境遙感監測系統對數據進行處理。礦山地質環境遙感監測數據包括添加數據、編輯工程數據以及刪除數據。添加數據指的是礦山地質信息添加信息處理欄根據GPS-GIS礦山地質信息系統，記錄礦山地質相關的信息，這樣才能為地質開采活動提供真實的信息。通過這個信息平臺，人們可以設置可行的信息查處欄，及時處理礦山地質信息。在開采礦山的過程中，每天會產生大量的數據信息，統計人員需要編輯數據信息，將其錄入電腦存檔。由于工作量非常大，操作人員在工作中很有可能出現差錯，從而影響到編輯系統的可靠性和正確性。遙感動態監測系統的數據非常多，系統可能出現內存不足，從而影響到后面信息系統的錄入和保存。所以，每年要定期對監測系統中的一些數據進行刪除，從而減少數據庫中不必要的庫存，避免信息過多影響到信息的收集和存儲。

4 遙感測繪技術在礦山地質環境中的監測

4.1 監視山體滑坡

礦山山體滑坡一般是露天開采過程中出現連續降雨或開挖道路造成的，滑坡面凹凸不平，往往上陡下緩。為了及時了解滑坡的實際發育情況，人們可以將測繪圖像應用在滑坡處理中，增強滑坡圖像的顯性程度，展現山坡的完整度、巖性、植物覆蓋率等情況，并通過直方圖對測繪波段進行調整，從而提高直方圖的清晰度。

4.2 監測空間塌陷

不同區域的礦山環境不同，礦產種類也不相同，所以空間塌陷的破壞力也不同。遙感測繪獲得的信息比較清晰，TM圖像中塌陷區域一般呈橢圓形，橢圓上有不同環狀斑點和板塊，顏色明暗不一，需要對其進行調整，使人通過明亮深淺度判斷塌陷區的塌陷情況，為礦區生產提供參考。

4.3 監測礦區山體環境污染

礦山開采會對礦山表面造成一定破壞，還可能釋放大量的粉塵、二氧化硫等污染物質，對礦山及其周圍環境造成很大的影響。人們可以將測繪技術應用在礦山地質環境遙感動態監測中，通過圖像顯示整個礦區污染情況，分析礦山污染問題。例如，污染比較嚴重的區域可以使用明度比較高的紅色或者白色，污水則用藍色或者粉色表示。通過遙感測繪技術，人們可以有效地監測地質環境變化和大氣污染，從而提高監測水平。

5 結語

當前，測繪技術已經逐漸應用在我國的礦山地質環境遙感動態監測中，并取得了一定的效果。在監測過程中，面對各種各樣的遙感數據，人們需要對遙感數據進行處理分析，找出合適的礦山地質環境遙感動態監測方法，有效地保護礦山周圍的環境，實現礦山開采的可持續發展。

1 夏城楠.測繪技術用于礦山地質環境遙感動態監測[J].低碳世界，2016，（4）：97-98.

2 汪翔宇.測繪技術用于礦山地質環境遙感動態監測[J].環球人文地理，2016，（10）：25.

3 張 煦，王鵬瑞.淺析測繪技術用于礦山地質環境遙感動態監測[J].科技展望，2017，27（1）：138.

Application of Surveying and Mapping Technology in Remote Sensing Dynamic Monitoring of Mine Geological Environment

Liu Xiaoyan
(Ningcheng County Land Resources Bureau, Chifeng 024200, China)

Mine mining will produce a large number of harmful substances, they will destroy the surrounding ecological environment, causing geological disasters, damage mine mining and mining personnel in good health.The traditional monitoring method can not carry on the real-time monitoring to the geological environment, the combination of the mapping technology and the monitoring technology, may improve the mine geological monitoring the real-time and the validity to ensure the safety of mine mining.In this paper, the application of surveying and mapping technology in remote sensing dynamic monitoring of mine geological environment is studied to improve the real - time performance of mine monitoring, so as to make accurate prediction and minimize the economic loss and casualty of mining area.

surveying and mapping technology; mine geological environment; remote sensing dynamic monitoring

TD167

A

1008-9500(2017)10-0090-03

2017-08-22

劉曉艷（1978-），女，內蒙古赤峰人，中級測繪工程師，從事國土資源監察測量工作。