遙感技術在礦山地質環境監測中的應用分析

劉東生

（吉林省地質環境監測總站（吉林省地質災害應急技術指導中心），吉林 長春 130000）

隨著技術的發展，遙感技術也隨之發展起來，從而廣泛應用到行業之中。在監測礦山地質環境過程中，充分利用遙感技術可清楚了解危險源以及危險發生的相關原因，從而進行有效管理，避免安全事故出現，與此同時積極保護礦山周圍環境。

1 簡要分析遙感監測技術

遙感監測技術主要利用的是電磁輻射，對光學或電子學探測目標所輻射的信息加以接收和記錄，再經過加工，最終成像。遙感監測技術應用在礦山地質環境監測過程中通過所輻射的紅外線可發現不同的磁力，從而獲得準確的監測結果。對礦山地質環境的有關監測就是通過建立計算機處理平臺，調查分析礦山以及周圍的地質環境，采集有關數據之后，再將信息數據輸入到計算機系統中，精細化地處理有關數據，評估后通過計算機信息網絡共享，當礦山地質環境發生有關變化時，數據信息也會發生變化，有關企業和單位能夠根據監測信息對礦山加以管理，再向外界說明礦山地質環境方面的有關消息。

2 我國礦山地質環境發展現狀

礦山地質環境主要指的是礦山在開采過程中形成的地質災害、地下水資源破壞、地形地貌景觀破壞和土地資源破壞。我國國土面積大，因此礦山也比較多，而每一個礦山的地質環境均有所不同，因此在開采礦山之前需做好地質環境的勘查工作。礦山地質環境是一個生態系統，在開采時會影響到周圍環境。一般情況下，如果未合理開采，開采后會發生地面塌陷（多是因為過度開采導致地下采空，含水層發生較大改變，從而影響地層變形）、地裂縫（多是因為過度開采導致地層水分不均勻）、崩塌以及滑坡災害（多是因為露天開采過于頻繁導致礦山植被層被嚴重破壞，繼而使得表土層失去固定作用；礦山所開采的固體廢棄物未按照標準處理，一旦遭遇雨季或其他外力情況時，將極易發生坍塌情況）等負面情況（見圖1），導致居民無法再在此處居住。除此之外，在開采礦山時，相關工作人員的安全也非常重要，一旦發生地質災害將嚴重威脅到工作人員的生命健康安全。實際調查顯示，開采礦山會產生一些固體廢棄物，有的固體廢棄物含有重金屬，有的固體廢棄物被丟棄在露天環境下，導致對礦山地質環境的監測造成負面影響；有的廢棄物占地面積廣，很有可能占用耕地或林地，在清理過程中難度大，速度慢，對自然資源的影響和破壞程度極強；部分有毒物質滲入到地下水中將造成重大危害，無法有效清理[1]。

圖1 衛星遙感技術在礦山地質環境監測中的應用

3 遙感技術在礦山地質環境監測中的具體應用

遙感技術應用在礦山地質環境監測中，主要表現在以下幾個方面：其一，監測崩塌前的礦山、采礦空塌陷區、評估礦山地質災害；其二，監測礦山污染；其三，監測廢棄固體廢棄物等。

3.1 遙感技術用于監測崩塌前的礦山、監測采礦空塌陷區、預警礦山地質災害

使用遙感技術監測礦山地質環境時，部分崩塌的礦山圖像會顯示出弧形或者直線型。例如，TM圖像能夠準確反映出礦山地質的具體情況，但是對于山體崩塌情況反映不夠準確；SPOT5圖像能夠彌補TM圖像的不足之處，搭配TM圖像與SPOT5圖像使用能夠顯著提高監測效果。使用遙感技術監測塌陷區域的礦山時，遙感成像圖將會準確顯示具體的塌陷區域，部分圖像呈橢圓形，部分圖像呈環形斑點。TM圖像呈現的圖像情況會因為礦物含量元素的不同出現或明或暗特點，此時再充分結合SPOT213波段能夠清楚顯示圖像狀況，為后期地質情況的具體分析提供參考依據。

調查研究顯示，由于我國遙感技術在不同地區有著不同政策，因此在不同礦山地質環境監測中，遙感技術的精度存在差異[2]。例如，市轄區所使用的遙感技術空間分辨率比較高，偏遠山區所使用的遙感技術空間分辨率比較低，因此使得市轄區所獲得的圖像精確度的準確度高于偏遠地區，但是事實上礦山的開采大多集中在偏遠山區。

部分礦山在使用遙感技術時監測地質環境區域面積不大，因此需將傳統監測方式與遙感技術有機結合起來，最終顯著提高地質環境監測效果。對已經開采完的礦山地區，需嚴密監測周圍環境，以期合理利用。對于正在開采中的礦山地質環境，使用遙感技術進行地質環境監測能夠幫助相關企業或單位充分利用此地區。對礦山開采過程中的尾礦或露天采礦場等均需及時處理，在使用遙感技術時還需嚴格監測礦山道路、采礦占地面積等，合理利用有限的土地資源。有關實踐表明，空間分辨率在2.5m以上的遙感數據能夠準確識別尾礦庫（正在使用中或者被廢棄的尾礦庫）。

在開采礦山時，如果未有效處理礦井，將在很大程度上影響到當地地區的地貌狀況，繼而出現地表失衡狀況。如果地表破壞情況較為嚴重，將有可能導致地質災害發生。

3.2 遙感技術應用于監測礦山污染

遙感技術能夠對開采過程中所產生的廢棄物加以監測。如果廢棄物未經過有效處理，勢必會對礦山環境造成一定程度的污染。例如，在開采石灰巖地質礦山項目過程中，往往會出現大量的粉塵問題，采用遙感技術加以監測是波段上會清除顯示亮白色，相關工作人員可針對此種情況提前做好防范措施。相關工作人員也可充分利用光譜圖對礦山開采過程中所產生的廢水問題加以合理監測，分析水體中的主要成分，從而預防其污染地下水。

3.3 遙感技術應用于監測廢棄固體廢棄物

在開采礦山時，廢棄固體廢棄物（壓占、露天開采形成的裸露巖石等）的產生屢見不鮮。如果未合理處理廢棄固定物，將會對山體環境造成重大破壞，影響周圍居民的生存環境。采用遙感技術監測過程中可清楚顯示被破壞的地貌，從而讓相關部門采取措施，防止環境污染。

4 結語

綜上所述，遙感技術應用在礦山地質環境監測中至關重要——充分利用好遙感技術能夠在很大程度上改善開采礦山所帶來的負面影響。