遙感技術在礦山監測中的應用

匡 薇，孫衛東，劉 超，常 玲

（1.新疆維吾爾自治區地質勘查開發局信息中心，新疆 烏魯木齊 830000；2.新疆維吾爾自治區地質調查院，新疆 烏魯木齊 830011）

新疆地區有著非常豐富的礦產資源，是我國最為重要的資源大省之一，近年來礦業開發速度不斷加快，為新疆地區乃至全國提供了大量的礦產資源，推動了社會經濟建設的發展步伐。但是，隨著礦業開發的不斷加劇，礦山開發過程中，造成的生態環境問題也越來越突出，嚴重破壞著礦山生態環境，特別是土地塌陷、大氣污染、水體污染以及土壤污染等問題不斷加劇，礦山生態環境保護變得越發嚴峻起來，直接阻礙礦山開發建設的可持續發展[1]。為了更好的治理與恢復礦山生態環境，推動礦產資源合理開發與永續利用，加強礦山及時精準的監測工作更加凸顯其重要性。下文結合實踐，對遙感技術在礦山監測中的應用進行分析探討，以供參考。

1 研究區概況

研究區位于新疆維吾爾自治區，該區具有較大的跨度范圍，同時具有較大的自然地理變化特征，由于開采礦種的不同，開采方式也存在很大差異，目前開采礦種主要包括，鉛鋅礦以及鐵礦、煤礦和稀土礦等。

2 研究內容及方法

（1）研究內容。對目前已經獲知的資料進行全面的分析研究，主要包括采礦數據庫登記、礦產資源規劃開發和自然保護等相關規劃。判斷分析該區采礦作業是否與相關要求相符合，綜合掌握區內礦產資源開發活動，加強動態監測[2]。

（2）影像數據源。依照研究內容與成圖比例尺，將2014年的SPOT5、Quickbird、Worldview-I、ALOS、GeoEye-1等相關數據進行選用，強化遙感監測與調查。1:5萬比例尺成圖選用SPOT5數據來完成，剩下的數據主要在1:1萬比例尺成圖中應用。相關數據影像均非常的清晰，質量可靠，沒有干擾。

（3）幾何校正。幾何校正相關影像，通過地面控制點選取的方式來完成，主要遵循下面幾點：①選擇圖像、地形圖都可以識別的地物控制點。②依照2個象元之內對控制點擬合內的誤差進行控制。③依照均勻分布原則選擇控制點，控制點在通常與8個象限內均選，同時盡量增大控制區域。

3 信息提取

3.1 建立解譯標志

（1）露天開采面。露天采場形成的遙感影像，存在較大的色調與紋理和周邊地區差異性，與裸露土地閑筆，開采面與之存在很大區別，因持續開挖，通常與周邊地形較低，開采坑以及排土場于高分辨率影像內有著明顯的解譯標志，環形紋理以及階梯弧形在開采坑邊坡比較明顯（圖1）。

（2）固體廢棄物。煤矸石堆以及排土場和尾礦庫等均屬于固體廢棄物，大量的堆放于礦山周圍。遙感影像上的瓣狀特征有著清晰輪廓的圖像便是固體廢棄物，具有條理性且細膩紋理的內部特征，在礦山周圍。利用高分辨率遙感影像，能夠直接識別尾礦庫（圖2）。

圖1 采場影像特征

圖2 固體廢棄物影像特征

（3）粉塵污染。在煤礦矸石堆以及運輸道路和煤產品加工區，存在較為明顯的粉塵污染，影響植被生長，這些污染區域存在明顯的地物朦朧感，存在霧籠罩點的特征，沒有清晰的污染輪廓。

（4）礦山環境恢復治理。礦山環境恢復治理，主要通過遙感影像破譯和實地調查來完成。

（5）地面塌陷。因塌陷存在明顯的深度負地層特征，破壞礦區周邊地貌，受陰影因素影響，存在突出的立體效果，通過高分辨率影像資料很好進行識別。表現為橢圓形以及環形獨立的斑點，存在不同的明暗色調，呈現密集分布特征。

（6）地裂縫。淺層土壤結構以及地表受地裂縫的影響產生變化，濕度加大，含水性與透水性增強，形成具有紋理與色調差異的線性圖形特征。

3.2 信息提取

利用MapGIS平臺進行信息提取，圖斑提取過程中，依照相關規定格式，賦予對應圖斑屬性。

4 成果統計

依照遙感調查顯示，該區局域470處礦點，其中有53.60%為合法開采點，9.53%的違規開采點以及36.87%的關閉礦山。主要的違規開采有，無證開采以及越界開采和以采代探，和相應采伐許可證開采礦種不相符或者存在一證多井等。研究區內主要地質災害包括地裂縫以及地面塌陷和粉塵污染與水體污染等。

5 結語

通過遙感技術的應用，實現了對礦山開發情況的及時準確監測，不僅工作效率極大增強，而且還有效減少的人力與物力投入，工作周期大幅縮短，精確的數據，為有關部門管理礦山違規開采提供了全面的數據支撐，可以更好的規范礦山開采活動，建立和維護良好的礦產資源開發秩序提供可靠的依據。