3S技術在礦山地質災害評估與監測中的應用

侯霽卿

（湖南省地質礦產勘查開發局四一三隊，湖南 常德 415000）

1 地理信息系統在礦山地質災害評估與監測中的應用

地理信息系統（GIS）可以結合地形和地貌，地質構造，泥石流，巖溶滲漏和地層巖性等各種特征，并通過圖表呈現。它具有大規模的滑坡穩定性分析，油藏地質資料管理等功能。礦山地質災害評估與監測可用于建立地質災害空間信息管理系統，調查相關資料，評估地質災害的嚴重程度和易發生災害的地區，并分析其相互關系災害和影響因素。探索減少災難的有效途徑。地質災害信息分析涵蓋范圍廣泛。地理信息系統具有顯著的特征，如信息收集，存儲，分析和計算。它可以提供一個更全面的地質災害平臺。因此，GIS在礦山地質災害評估和監測中有以下應用。

1.1 評估地質災害的危險等級分區

采用層次分析法，信息評估法，模糊綜合分析法和灰色聚類分析法，可以通過GIS技術計算礦山地質災害風險指數。計算結果可用于分析和評估地質災害的嚴重程度。這樣就得到了構建礦山地質環境的評價模型條件。地質災害的危害性需要分區域化，為礦山地質災害的治理和防治提供決定性的技術支持。礦山地質區域的評估應根據包括建筑，工程，農業，林業和土地資源在內的一些地貌特征進行，盡可能的整合多種地理信息要素。

造成地質災害的主要原因有兩個，內部動力和外部動力，下面將會進行分析：①內部動力因素分析：利用有效單元法確定礦山地質災害成因，然后利用力學矩陣和幾何關系分析地殼內部形成的內力。其效果是分析整個礦山的骨架和結構。②外部動力因素分析：由于礦山人類的不合理開發，落后保護措施不能對礦山地質產生保護作用，形成礦山地質災害。因此，應采用預測礦山地質災害的理論模型。在對內外力原因分析的基礎上，建立模型模擬整個礦山和部位，然后應用GIS系統預測模型進行統計分析，預測地質災害的發展。這種情況和趨勢同時也需要收集相應的礦山地質信息并計算出災害的時間和強度。

1.2 礦山地質災害評估

礦山地質災害風險評估主要是對地質災害發生程度和各種條件進行綜合分析，確定災害活動的規模，密度和發生率。GIS技術可以將各種信息與環境因素結合起來進行分析。從時間和空間的角度來看，它評估易受地質災害影響的不穩定地區和采空區等危險源。地理信息系統的空間分析不僅反映了災害的嚴重程度，而且可以在時間和空間上實現較為準確的災害預測。

1.3 GIS疊加分析在地質災害監測與防治中的應用

GIS疊加分析可以通過萬維網將地質災害數據和氣象部門降雨數據結合起來，建立礦山地質災害歷史數據庫，準確預測災害發展趨勢，實現動態評估。當發生災難時，GIS可以利用其強大的信息收集和處理能力來協助負責指揮輸出的人員和材料的長期緊急情況。應急管理系統可對突發性地質災害進行風險評估和科學預測，制定優化的資源調配計劃和事故處置計劃，包括未來災害后果，預防措施和發展趨勢等信息。

2 遙感技術在礦山地質災害評估與監測中的應用

近年來，遙感技術得到了較好的發展，具有多時相，動態的空間信息采集能力，遙感信息是GIS信息的主要來源。因此，GIS和RS的聯合應用可以用來監測礦山地質災害。整個調查、評估和預警過程獲得了更多經濟和可比較的特征。施工人員可以用RS來克服礦山地質的地形和氣候，以達到更好的觀測條件。同時還可以實時監測各個地區的山體滑坡和不同階段的山體滑坡。通過對不同時間采集的遙感數據進行對比分析，可以準確調查確定已發生的地質災害易發區和滑坡。數字化滑坡遙感技術主要基于遙感和空間定位方法相結合的其他手段獲取有效的滑坡信息。最后，這些信息使用GIS技術進行管理和存儲。在RS技術應用于礦山地質災害評估中，其內容主要集中在災前和災后評估，包括評估受地質災害影響的地區，災害級別，救災路線和受影響地區，其代表是主要用圖表表示。礦山地質災害評估主要依據災害發生后的圖像數據和圖像數據，準確了解災區各個區域的破壞程度和分布情況，科學規劃救災和災后重建。RS技術可以繪制和分析整個礦區的情況，并確定易于發展的地區。這包括了解常見地質災害的特點，仔細劃分容易發生災害的地區，并獲知出災難級別。同時，有必要建立相關的災害預測預防方案，制定有效的應急措施，確保人身和財產的安全，減少損失。

3 全球定位系統在礦山地質災害評估與監測中的應用

礦山地質災害的發生往往是量變引起質變的過程。通常地質災害發生率小，地質比較穩定。全球定位系統（GPS）的差分精度可以細分為毫米，這可以極大地滿足災難的蠕動速率的監測要求。為此，GPS技術的應用可以動態監測礦山地質災害發生的全過程，并據此可以有效分析和預測地質災害的情況。GPS技術的應用主要集中在災害范圍內的山體滑坡，泥石流等領域。它可以實時掌握山體崩塌和山體滑坡的過程，并且可以及時捕捉災害發生的相關信息，實現監測和評估工作，提供有效的科學依據和結果分析。GPS的應用不僅是對山體崩塌穩定性的評價和防治工作的可靠依據，而且在礦山地質災害防治領域引領了革命性的變化，并在一定程度上，改進了礦山地質災害防治過程的調查，提高了防治地質災害的效率和準確性。

4 結論

綜上所述，3S技術融入三種不同技術，對礦山地質災害評估與監測具有非常重要的作用和意義。利用RS技術準確提取災害信息，從提取的GPS信息中提取信息進行準確定位，最后讓GIS技術對整個礦區的環境進行分析，整改，建立數據庫，最終實現災難數據，查詢和搜索的強大功能。隨著Web GIS技術的發展，3S技術在礦山地質災害監測與評估中的應用已成為信息技術防治和發展地質災害發展的一種趨勢。數據分布在網絡上，數據和管理數據實時更新以進行預防和控制，為處理災難工作提供了一種方便而強大的方式。3S技術的融合可以充分發揮其優勢，在礦山地質災害的預測和防治中發揮關鍵作用。