遙感解譯在礦山地質環境調查中的應用

熊 君

（湖南省核工業地質局三0一隊，湖南 長沙 410000）

我國是全球礦業大國之一，礦業開發總規模居世界第3位，進入21世紀，隨著工業化，現代化進程不斷加快，我國進入資源消耗快速增長階段。一方面，國民經濟對礦產資源的剛性需求不斷加大，供需矛盾突出；另一方面需求引起的礦業開發力度不斷增強，對礦山生態環境破壞越來越嚴重，以致礦山環境治理的速度趕不上對礦山環境破壞的速度，加上許多老礦山遺留的環境問題未解決，使得礦山生態環境總體形勢嚴峻，為確實保護好礦山地質環境，提高礦山地質環境調查中的效率，粗淺分析一下遙感解譯在礦山地質環境調查中的應用。

遙感圖像是按照一定比例縮小的地表自然景觀綜合圖，圖像在信息表達上有巨大的優勢。遙感圖像解譯工作既是一門學科，又是圖像處理的一個過程。

圖像解譯是建立地物性質—電磁波譜性質—影像特征三者的關系，礦山目標信息提取質量好壞主要取決于人、物、像三要素的協調程度。

在圖像信息認知理論指導下，從礦業活動的系統性和整體性出發，建立基于創新的知識體系的不同類型礦山目標圖像標記理論。

基于圖像地學信息轉換理論，構建礦山遙感區域地質地貌圖像結構格架；構建礦山具體目標的空間結構要素及其地質地理環境組合信息的圖像標記和綜合識別標志。對礦山目標的空間定位等具有指導意義。

遙感解譯在礦山地質環境調查中的具體實施有一下幾個程序：

1 室內解譯

1.1 解譯內容

（1）部、省、市發證礦山：遙感解譯的內容主要包括礦山地質環境背景、礦山生產布局、礦山地質環境問題等。其中重點解譯硐口、工業廣場（包括礦山屬的選礦廠、冶煉廠）、露天采場、廢石渣堆、排土場、煤矸石堆、尾礦庫、崩塌、滑坡、泥（廢）石流、地面變形（地面塌陷、地裂縫、地面沉陷）、水體污染區及地貌景觀破壞區等礦山地質環境問題。

（2）縣級發證及歷史遺留民采點遙感解譯的內容重點是硐口、工業廣場（包括礦山所屬的選礦廠、冶煉廠）、露天采場、廢石渣堆、排土場、廢石堆、崩塌、滑坡、泥（廢）石流等占用破壞土地資源的情況。對于集中開采區在遙感圖像上劃好分界線，便于野外實地核查及數據庫的錄入。

1.2 解譯方法

在設計編寫和野外調查前開展遙感解譯工作。遙感解譯的范圍一般大于調查區范圍。基于人機交互式遙感方法圈定地物圖斑，條件允許的（具備遙感圖像處理軟件的）可結合計算機自動分類方法。遙感解譯工作原則上基于ArcGIS軟件開展，也可基于MapGIS等其他軟件，通過移動鼠標沿地物邊界圈定圖斑。

1.3 解譯中應注意的問題

（1）最小圖斑的確定：圖斑大小選取正確與否，直接影響成圖的使用價值。圖斑面積選取過大，則舍去地物多、地圖不能客觀反映要素的面積及空間結構，也就降低了它的科學性和應用價值，反之，若圖斑反映過小，則加重地圖的負載量，降低它的清晰易讀性。

（2）影像相近圖斑的處理：有些不同類型的圖斑其影像特征極為相似，肉眼難以分開，給解譯工作帶來一定的困難。可以采用反轉處理、變換波段組合以及利用圖像對比度、亮度、飽和度調整等。

2 現場調查

2.1 現場調查的方法

采用現場驗證的方法進行驗證工作。

2.2 現場調查驗證應注意的問題

①要遵循“由點到面、由典型到全區”的工作原則；②要遵循“重點突出”的工作原則；③充分利用新技術的原則；遙感技術本身就是一門科技含量高的新技術。在調查中一般利用地理信息系統（GIS）和全球定位系統技術（GPS），提高了調查驗證的精度和效率，同時也提高了整個調查工作的科技含量。

2.3 調查內容

（1）礦山基本情況調查

①礦山資源儲量特征：礦產資源類型、資源儲量（保有量、采損量、累探量）等。②開發利用方案或開采設計：開采（開拓）方式、采礦方法、生產規模、服務年限、廢渣廢水排放歷史和現狀及設計。③采空區特征：不同時期（已有及未來）采空區特征，包括采空區分布、形狀、面積、標高、采高，頂底板特征，開采時間、采空區地面變形特征及變形史等。

（2）礦山地質環境背景調查

①自然地理：包括地形地貌、氣象、水文、土壤、植被等。②地質環境條件：包括地層巖性、地質構造、水文地質、工程地質、礦床地質、不良地質現象等。③人居因素：人口數量與分布，交通、水利、電力等建設工程，各類重要保護區等。④土地利用：調查區的土地利用現狀及規劃，包括土地類型、面積、分布、利用現狀及規劃。

（3）礦山地質環境問題調查

①礦業活動引發的崩塌、滑坡、泥（廢）石流、地面變形（地面塌陷、地裂縫、地面沉陷）等地質災害及其隱患，包括地質災害的種類、分布、規模、發生時間、發育特征、成因、危害對象、損失、危險性、危害程度等。②礦業活動對地形地貌景觀、地質遺跡、人文景觀等的影響和破壞情況。③礦業活動對水資源的破壞，包括礦業活動引起的地表水漏失、地下水資源枯竭、區域水均衡破壞、地下水水位下降范圍及幅度、泉流量減少及干枯、水質污染程度及范圍、對生產生活用水的影響等。④礦業活動占用破壞土地資源的現狀及影響程度，包括壓占、毀損、廢棄、污染的土地類型、面積及程度等。⑤礦山固體廢棄物（廢石、尾礦、煤矸石）堆放和廢水（礦坑水、選礦廢水、洗煤水、堆浸廢水等）排放對土壤和水體的污染和生態資源的破壞情況等。⑥礦業活動對主要交通干線、水利工程、居民居住區、工礦企業及其它各類建（構）筑物等的影響。

（4）礦山地質環境防治措施和效果調查

調查內容包括：礦山實施的保護工程、監測工程、治理工程等工程內容、實施時間、投入資金及來源、工程質量及其效果。

3 主要成果

在遙感衛片解譯、實地調查的基礎上，利用GIS空間疊加處理和計算等手段，對本區的土地沙漠化、水土流失、固體廢棄物占地等進行評價。