基于3S技術礦山地質災害監控及防治研究

周維星

（貴州有色地質工程勘察公司，貴州 貴陽 550000）

有色金屬開采是工業經濟發展的根本保障，為工業自動化生產提供物質基礎。隨著金屬礦區開發規模不斷擴大，礦區地質災害發生率逐漸上升，不僅影響了區域地質結構的穩定性，也對安全生產及效益增收造成不利。基于3S技術平臺下，地質災害監控操作需配合高端技術，建立高科技平臺實施綜合防治。

1 地質災害現狀

貴州省是我國金屬礦存儲量位居前列的大省之一，早在2002年，貴州省勘查發現礦產達到110種以上，礦床、礦點超過3000處。其中，黑色金屬、有色金屬、貴金屬等礦石的存儲量位居全國前列。隨著金屬礦大規模開采，礦區地質災害發生率持續上升，如何消除地質災害帶來的風險隱患，必須依賴于高科技設定災害監控系統。據統計，貴州省礦區生產引起地質災害超過30次，主要包括：滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷等，造成經濟損失超過800萬元。從礦區可持續發展角度考慮，對地質災害實施綜合監控及防治處理，有助于提高礦區生產作業效率，提升金屬采礦生產效益。

2 基于3S技術地質災害監控特點

（1）技術性。"3S"是遙感(RS)、全球定位系統（GPS）和地理信息系統(GIS)的簡稱，是空間技術、傳感器技術、衛星定位與導航技術和計算機技術、通信技術相結合。礦區3S技術監控中，3S技術憑借其先進的技術優勢，為礦區人員提供精確的地質信息，維持現場作業流程安全與可靠性。

（2）功能性。地質災害具有不可抗拒性，設定監控系統可提前通告采礦人員，對現場采取針對性的防護方案。以滑坡災害為例，3S技術可以設定多元化的監控平臺，對監控區進行功能化操作。例如，現有3S監控中擬建的地質災害監測系統將包含以下主要子系統：數據獲取與提取系統；空間數據管理與分析系統；動態監測系統；決策系統。

（3）協調性。3S系統可以設定成多個不同的子系統，子系統之間合作分工執行監控人物，提供不同的功能，可以有效實現地質災害的動態監測，是預防預報地質災害的有效手段，對防災減災具有重要意義。此外，3S技術多學科高度集成的對空間信息進行采集、處理、管理、分析、表達、傳播和應用，為監控人員提供有效信息資源。

3 基于3S技術地質災害的防治系統

（1）數據獲取與提取系統。數據來源主要包括遙感數據、GPS和實測數據、野外調查數據等。該系統中將充分發揮RS可獲取大范圍數據資料；獲取信息的速度快，周期短；獲取信息受條件限制少；獲取信息的手段多，信息量大等特點，為系統提供地質災害的綜合信息。同時利用GPS的定位功能提供目標的詳細地理坐標。實測數據可以彌補RS和GPS的缺陷，為系統提供更加精確的原始數據。

（2）空間數據管理與分析系統。該系統中主要發揮GIS強大的空間查詢、分析和處理功能。實現數據的輸入、處理和更新；空間分析和統計、圖形編輯等；同時利用GIS特有的空間分析功能，結合遙感資料，可以在地質災害監測系統中進行空間疊加分析、緩沖區分析、三維模型分析等。可反映地質災害的分布特征，對防災減災具有指導意義。

（3）動態監測系統。動態監測是擬建的地質災害監測系統的主要目的，是災害預測預報的重要方式，該子系統將充分發揮GPS和RS的數據更新能力，通過監測數據的變化來反映災情的變化，為災害防治提供依據。

（4）決策系統。礦區長期立足于市場發展，要從管理學角度編制運營模式，從而提高整個區域的戰略計劃目標。對于提高災害防治水平，需要按照災害防治及改良制度進行，從管理學角度實施戰略改革計劃，這樣才能滿足項目管理及運營需求。建立防災救災的決策模型是地質災害監測系統的最終目的，可為相關部門提供科學依據。

4 礦區災害防治存對策

（1）內部環境。①增強內控意識：現代礦區實現災害防治創新改革，必須要從思想意識上調整現有觀念，圍繞礦區經營及發展需求提供戰略計劃，全面提高整個災害防治環境管理水平。礦區要立足于市場經濟體制，結合市場環境變化及產業改革趨勢，提出符合戰略計劃要求的管理對策，從思想觀念上認識到災害防治的重要性。同時，圍繞災害防治實施戰略思想革新，把礦區運營及戰略方案與災害防治相互協調，更好地樹立災害防治意識。②健全內控制度：結合實際運營情況，編制一套符合礦區發展需求的戰略制度，為災害防治及管理工作提出科學的引導方向。為了改變傳統控制決策，災害防治模式需達到預定的指標，才能實現整個管理機制的創新改造，也是礦區個性調整的基本要求。

（2）風險評估。①精準定位失控環節：風險評估是為了指導實際運營，按照礦區戰略目標采取相應的控制方案，也是減小災害防治作業難度的有效方式。精準定位失控環節需從多個方面開展工作，要求管理人員從思想觀念開始轉型與調整，落實項目管理及改造方案，對產業結構實施綜合升級與改造，避免市場變化帶來的諸多風險隱患，也是健全災害防治制度的有效方式。②構建風險管理機制：參照風險評估結果，礦區要及時調整現有的管理機制，對災害防治管理及時實施優化改革，共同降低外在因素造成的風險隱患，這些都是事先風險管理目標的關鍵。為了改變原有的風險控制模式，要從礦區內部組織結構進行改變，把風險損失控制在最小范圍內，不斷提高風險管理機制與操控效率，這些都是整個風險管理需要考慮的問題。

（3）信息與溝通。①提高信息質量：對于日常運營階段產生的信息數據，礦區要考慮其內在價值及指導價值，及時收錄相關信息資料作為儲備，為信息交流與溝通提供良好的平臺。不同類型的信息容量也不一樣，對于災害防治產生的相關數據，要收錄到礦區災害防治數據庫中作為指導方向，這些才能更好地完成災害防治目標。②建立溝通制度：礦區可以參照國有礦區內控模式，選定某個特殊的經濟組織結構，對內部運營情況實施綜合監控，及時檢查災害防治是否存在異常問題，全面提高內部監控管理效率。通常，礦區可編制監控委員會，由家族成員及公司人員共同參與項目管理，對一些重大決策性事件進行綜合控制，消除潛在性的風險隱患，實現監控檢查目標最優化，增強了礦區災害防治競爭力。

5 結論

3S技術主要是采取綜合監控與專項防治方案，綜合監控是從多個方面進行調控，按照礦區災害防治及市場調整趨勢，提出切實可行的戰略方案，具有統籌兼顧的特點，包含了礦區運行管理的各個方面。

一般來說，從管理層到基層員工，都必須全面參與整個項目計劃，才能提供多個方面的管理保障，避免地質災害帶來的運營風險。

[1]張建坤，黃聲享.GPS技術在滑坡變形監測中的應用[J].地理空間信息.2015(06)

[2]李成鋼.GPS/CORS地質災害動態監測技術及其誤差分析[J].測繪通報.2014(09)