遙感技術(shù)在礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查中的應用

張志科

摘要 現(xiàn)階段，隨著經(jīng)濟和科技的不斷發(fā)展，遙感技術(shù)也取得了巨大的進步。將其應用在礦山地質(zhì)環(huán)境的調(diào)查中，能夠提高監(jiān)測效率，將工作人員從復雜的施工操作中解脫出來。所以，應用遙感技術(shù)具有重要的意義。本文結(jié)合筆者多年來的研究經(jīng)驗，就遙感技術(shù)在礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查中的應用進行了簡單的論述，旨在與同行進行交流分享。

關(guān)鍵詞 遙感技術(shù)；地質(zhì)環(huán)境；調(diào)查應用

1.進行礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查的必要性

20世紀90年代初，人們并沒有認識到礦山環(huán)境的重要性，并不會積極主動地對其進行調(diào)查、評價與保護。隨后發(fā)展到中期階段時，隨著國土資源部的成立以及相關(guān)采礦技術(shù)的迅速發(fā)展，人們開始意識到對礦山環(huán)境進行調(diào)查與保護的重要性，遙感技術(shù)也由此產(chǎn)生。與發(fā)達國家相比，我國礦山環(huán)境中的遙感技術(shù)雖然應用時間較為落后，但是發(fā)展水平卻十分迅速，遙感不論是在探測范圍、使用周期還是資料獲取方式、獲取素材等方面都具有十分突出的優(yōu)勢，極大地推動了礦山環(huán)境調(diào)查的效率。

我國地域遼闊，礦山資源十分豐富，但是實際的礦山地質(zhì)環(huán)境卻存在很大的差異。因此，在進行正式的采礦工作前必須要對當?shù)氐牡刭|(zhì)情況進行認真的考察。同時，近些年我國的礦山地質(zhì)逐漸暴露出一些問題，在一定程度上制約了開采效率。所以必須要對地質(zhì)環(huán)境進行調(diào)查。

2.我國礦山地質(zhì)環(huán)境中存在的問題

2.1資源問題

1）耕地資源與林地資源。在實際的調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，礦山開采行為對當?shù)氐母丶傲值刭Y源造成了嚴重的破壞作用，露天環(huán)境中大量的固體廢棄物肆意堆積在一起。盡管國家制定了明確的固體排放標準，但是從現(xiàn)場情況來說其并沒有起到真正的約束作用。一方面，這些廢棄物由于無法得到合理的安置，所以會占據(jù)部分的林地與耕地空間，對其造成一定的破壞；另一方面，由于環(huán)境的不斷作用，這些堆積物長此以往會散發(fā)出有毒的氣體，影響到了農(nóng)田的肥力，使得農(nóng)作物無法茁壯成長，最重要的是還會威脅到周圍居民的身心健康。

2）地質(zhì)古跡及景觀。像地質(zhì)古跡及自然景觀都屬于不可再生資源，所以一旦遭受到任何破壞作用，都很難在恢復到原有的面貌。盡管現(xiàn)階段，可以借助一些科技手段進行修復，但是其對于人力、物力、財力的要求是十分巨大的。在對礦山地質(zhì)環(huán)境的實際調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，這種破壞現(xiàn)象十分嚴重，很多地方的自然遺產(chǎn)都受到了不同程度上的破壞。因此，相關(guān)調(diào)查人員更應該提高認識，不斷修正開采設計方案。

3）煤炭資源。各個地區(qū)的煤炭分布情況及存儲情況存在一定的差異，在實際的調(diào)查過程中，由于相關(guān)工作人員的失誤，所以導致對煤炭的開發(fā)行為并不合理，沒有最大程度上利用煤炭資源，造成了嚴重的浪費。

2.2地質(zhì)問題

1）滑坡災害。滑坡作為一種常見的地質(zhì)災害，對于礦山地質(zhì)環(huán)境的影響也是不容小覷的。在實際的調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，滑坡現(xiàn)象主要是從兩方面原因所造成的。一個是過度的露天開采，一個是固體廢棄物產(chǎn)生的堆積斜坡。尤其在雨水頻發(fā)季節(jié)，這種現(xiàn)象造成的危害是十分巨大的。輕則堵塞交通線路，重則造成人員的傷亡，必須要引起足夠的重視。

2）地表災害。這種類型的地質(zhì)災害對道路地基的破壞作用最大，嚴重時會使得地面出現(xiàn)漏洞問題。這主要是由于在開采過程中使用井工倉儲式的開采工作方式或者超強度的開發(fā)行為，再加上對地下水的過度引用，都加劇了地表的變形速率，威脅到了地質(zhì)平衡狀態(tài)，使得地面出現(xiàn)了不同程度的沉降問題。

3）地表裂縫災害。這種現(xiàn)象對于環(huán)境的破壞作用更為強烈，主要也是由于不合理的開采行為所導致。裂縫的實際長度最多可達數(shù)千米，一旦發(fā)生將會造成永久性的破壞，基本是不存在修復的可能。這對礦山上的一些基礎設施比如鐵路、盤山公路等地基造成了巨大的破壞，影響了正常的使用行為。

3.遙感技術(shù)在礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查中的應用

針對上述存在的問題，必須將遙感技術(shù)不斷應用到礦上地質(zhì)環(huán)境的調(diào)查中。及時發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，提高礦山開采效率。

3.1將遙感技術(shù)應用到對損壞資源的探測中

首先，在利用遙感技術(shù)進行調(diào)查時，必須要確定一個監(jiān)測因子。選擇礦石和自然景觀是兩種常見的類型。在實際工作中，一方面遙感技術(shù)極大地提高了監(jiān)測的范圍和效率。比如，通過一定的技術(shù)手段，它能夠準確的找到損壞資源的實際位置，也能及時監(jiān)測的塌陷的坑洞；同時，多光譜數(shù)據(jù)功能也是遙感技術(shù)一個突出的優(yōu)勢，它主要針對的是固體廢棄物，能夠?qū)ζ錁?gòu)成成分以及空間分布進行準確的判定。在遙感技術(shù)的諸多功能當中，最重要的一項莫過于高精度的DEM功能，在對礦上環(huán)境進行調(diào)查時，采用該項技術(shù)能夠獲取有效地礦的地形情況及特征，并將其以數(shù)據(jù)圖形的形式呈現(xiàn)出來，將人為失誤的影響降到了最低。

其次，在進行礦藏資源的開發(fā)時，必須要充分考慮煤礦的不同程度上的熱量輻射情況，以此將資源的浪費降到最低。而遙感技術(shù)則能夠?qū)⒓皶r有效地分辨出熱量輻射等級，使得區(qū)域的礦藏類型的更加突出。這為相關(guān)的工作人員提供了理論依據(jù)，能夠根據(jù)具體的圖像進行針對性的調(diào)查，將環(huán)境的損害降到最低。

3.2將遙感技術(shù)應用到對地質(zhì)災害的監(jiān)測中

1）在滑坡災害中的應用。與其他類型的地質(zhì)災害監(jiān)測所不同，遙感技術(shù)在該類型的地質(zhì)災害中發(fā)展的比較成熟，監(jiān)測經(jīng)驗也是比較豐富的。在實際工作中，主要從兩個方面進行監(jiān)測，一個是對災害主體而言，再一個就是針對于災害主體涉及到的相關(guān)信息。它以地形地貌覆蓋以及影像光譜信息為技術(shù)支持，在人和設備的相互協(xié)調(diào)作用，使得系統(tǒng)能夠及時將災害主體及具體信息及時呈現(xiàn)出來，極大地提高了施工操作效率。同時，遙感技術(shù)能夠及時將斜坡類地質(zhì)災害分辨出來，像一些專業(yè)的遙感技術(shù)人才，能夠根據(jù)遙感圖像判定出礦山中的地質(zhì)災害類型、規(guī)模及分布位置，提高了調(diào)查水平。

2）在地表災害中的應用。傳統(tǒng)的監(jiān)測方法要求調(diào)查人員必須深入實際的礦山環(huán)境中，但由于地形地貌的限制，所以這種方法的可操作性并不理想，而遙感技術(shù)的應用大大提高了監(jiān)測效率。它根據(jù)雷達波相位差原理，能夠?qū)⒌V山中的物質(zhì)以SAR影像的形式呈現(xiàn)出來，有效規(guī)避了大氣效應的干擾，受到了人們的廣泛青睞。其次，遙感技術(shù)還能實現(xiàn)對地裂縫的監(jiān)測。反應在圖像上是灰色細條狀的形態(tài)。

3.3將遙感技術(shù)應用到礦上地質(zhì)災害的評估及預警

易發(fā)區(qū)、危險區(qū)以及預警是三種常見的遙感監(jiān)測等級，這主要是由于從礦山地質(zhì)災害的形成到發(fā)生，遙感技術(shù)都能實現(xiàn)對其的監(jiān)測所導致的。在進行危險等級評估及安全預警時，應該重點關(guān)注裂縫、斜坡以及地表變形等常見的地質(zhì)災害類型，選取合適的監(jiān)測因子，借助于地理信息系統(tǒng)技術(shù)、多期遙感影像監(jiān)測技術(shù)等科學全面的評定危險等級，并根據(jù)獲取的圖形信息及時判定災害隱患，從而可以及時制定一定的處理措施，降低地質(zhì)災害的損害程度。尤其是在大力推進科學發(fā)展戰(zhàn)略的今天，要想實現(xiàn)礦區(qū)居民與周圍環(huán)境的長遠發(fā)展，就必須要重視對地質(zhì)災害等級評估和預警，充分發(fā)揮遙感技術(shù)的優(yōu)勢。

4.結(jié)論

綜上所述，遙感技術(shù)在礦山地質(zhì)環(huán)境的調(diào)查中扮演著重要的角色。針對當前礦山中存在的問題，相關(guān)的工作人員必須要不斷發(fā)揮遙感技術(shù)的優(yōu)勢，將人和機器有機的統(tǒng)一起來，實現(xiàn)對礦山資源的優(yōu)化管理。