礦山環境遙感自動監測方法與應用分析

田　彥

（朔州職業技術學院山西朔州036002）

礦山環境遙感自動監測方法與應用分析

田彥

（朔州職業技術學院山西朔州036002）

對礦山環境及礦產資源開采狀況相關數據的有效監測是礦產資源合理開發的基礎性工作。遙感技術有著多平臺、多種類、多波段的特點，其信息量豐富，動態性和時效性較強，而遙感自動監測則是遙感技術應用的重要研究領域。基于以上，本文簡要分析了礦山環境遙感自動監測方法，并探討了礦山環境遙感自動監測應用的問題及展望，旨在進一步促進遙感自動監測技術的發展和應用。

礦山環境；遙感自動監測；方法；應用

礦產資源是人類社會發展的重要資源，隨著礦業活動的發展，在礦山開發中資源利用率低、污染嚴重、秩序混亂的問題越來越凸顯，這就對礦山環境的監測提出了更高的要求。傳統的遙感監測手段有著周期長、時效性差等局限性，而遙感自動監測技術則能夠有效解決傳統遙感監測手段的問題。基于以上，本文簡要分析了礦山環境遙感自動監測方法與應用。

1　礦山環境遙感自動監測方法應用

1.1資料準備

1.1.1遙感數據選擇

以礦山環境監測工作要求為基礎，選擇遙感數據，一般為中、高分辨率遙感數據，不同比例尺選取的遙感數據不同，對于1: 10000比例尺來說，主要選擇IKONOS,Quick bird，Worldview-2數據，對于1：50000比例尺來說，主要選擇SPOT-5以及Rapod－Eye數據。

1.1.2收集DEM數據

在礦山環境監測工作中，DEM數據的作用至關重要，其能夠對影像進行正射校正，同時能夠制作三維景觀，從而為礦山目標物的解釋提供依據。一般來說，所選取的DEM數據分辨率應當與待校正遙感影像的分辨率一致[1]。

1.1.3收集其他資料

首先是對礦權資料的收集，礦權數據為矢量數據，其能夠明確區域內采礦活動的范圍，礦權數據主要包括開采申請登記數據、省級礦產資源整體規劃數據等。

1.2數據預處理

應用礦山環境遙感自動監測方法的過程中，數據預處理主要包括的內容有以下幾個方面：（1）正射校正：主要指的是對中、高分辨率遙感影像的正射校正，以此來消除地形起伏影響；（2）數據融合處理：數據融合的主要作用是增強遙感圖像信息，主要采用CN變換、HIS變換等方式來實現遙感圖像數據的融合處理；（3）幾何校正處理：一般采用插值法進行幾何校正，對于低分辨率影像空間插值來說，主要采用線性擬合或二次擬合方法，對于中、高分辨率影像空間插值來說，主要采用三次插值或三角網插值方法[2]；（4）圖像增強處理：對圖像進行增強處理能夠更好地提取圖像信息，圖像增強方法有很多，例如邊界提取、色彩掩膜等；（5）輻射校正處理：在應用遙感自動監測方法進行礦山環境監測的過程中，兩景不同時相的遙感圖像可能在亮度上會有著一定的差異性，為了消除亮度差異，通常采用直方圖匹配等方法來進行相對輻射校正。

1.3信息提取

在應用遙感自動監測方法進行礦山環境監測的過程中，信息提取主要包括以下兩個方面。

1.3.1對礦山環境現狀信息的提取

對于不同地物來說，其對光譜的吸收特性和反射特性有著一定的差異性，因此遙感數據的波譜特性也有著一定的差異性，根據不同地物波譜的差異性能夠對波譜灰度值進行提取，從而形成各種不同專題的礦山環境現狀信息專題地圖。

1.3.2提取礦山環境變化信息

一直以來，礦業主管部門就對礦區內的變化十分關注，例如礦山開采范圍的變化、非法開采現象的發生等，這些都屬于礦山環境的變化，可以將不同時相的遙感影像作為源數據，以此來自動提取遙感變化信息，從而實現礦山環境變化信息的提取。

1.4成果表達

成果表達指的是礦山環境信息的成果圖，例如礦山環境變化監測圖、礦山環境現狀調查圖等。

1.4.1礦山環境現狀調查圖

在對遙感影像圖進行處理之后，將其作為底圖，并將礦業活動等各類標記進行疊加，在整個圖的輪廓之外，將制作好的礦山環境開發狀況遙感調查表進行放置[3]。

1.4.2礦山環境變化圖

將經過處理的礦山環境變化遙感圖像作為底圖，對礦業活動等標記進行疊加，在整個圖的輪廓之外，將制作好的礦山環境變化遙感監測統計表進行放置。

1.4.3野外驗證路線圖

與道路、居民地等GIS數據得出的疑似圖斑，制作野外驗證路線圖。

1.5監測結果分析

對遙感自動監測獲取的礦山環境現狀監測結果以及礦山環境變化監測結果進行分析和統計，將目視解釋結果作為基準，二者進行疊加，統計圖斑一致的樹木，從而計算出遙感自動監測的準確率。以野外實地調查結果為根據，對監測結果進行分類，總結不同算法下監測準確性分布規律，之后進行改進。此外還需要對監測時間進行統計和對比，給出綜合評定。

2　礦山環境遙感自動監測應用的問題及展望

礦山環境相對復雜，遙感自動監測在礦山環境監測中的應用雖然取得了一定的效果，但也存在的一些問題。（1）礦山開采會引發各種各樣的環境問題，所研究的地物光譜特征和影像特征相對復雜，僅僅通過光譜特性來反映地物差異很容易出現無法識別的現象，因此，不僅要對遙感圖像進行應用，還要對地質專業知識進行應用[4]；（2）從解譯方法上來看，各種遙感衛星數據有著自身的特點，對于不同衛星遙感數據的解譯方法尚不完善，傳統的分類提取方法忽略了對關聯鄰近信息的分析，可能導致解譯結果出現不準確的問題，因此應當積極研究新的解譯方法，保證解譯結果的準確性。

3　結語

綜上所述，本文簡要分析了遙感自動監測方法在礦山環境監測中的應用，并對其應用問題進行了探討，旨在進一步促進遙感自動監測方法的應用和發展。

[1]楊博,陳建平,刁明光.北京礦山環境遙感監測與綜合評價系統的設計[J].地質通報,2011,05.

[2]劉善軍,王植,毛亞純,徐白山,吳立新.礦山安全與環境的多源遙感監測技術[J].測繪與空間地理信息,2015,10.