遙感技術在礦山生態地質環境監測中的應用

孫陽陽

（山西省煤炭工業廳煤炭資源地質局 山西太原 030045）

引言

科學技術的不斷進步為遙感技術提供了發展的環境和動力，遙感技術的應用范圍也在科學技術的推動下得到了明顯拓展。就礦山生產而言，當前我國還存在固體廢物等地質環境方面的問題，影響了礦山生產的穩定開展，因此對遙感技術進行分析，進而深入這項技術的應用是非常必要的。

1 我國礦山生產中存在的問題

1.1 固體廢物

固體廢物指的是在礦山生產過程中產生的固體物質，通常這些物質都有著較為復雜的構成，比如有些固體物中金屬元素占比非常高，而有的固體物中有較多有害的輻射物質。礦山生產中這些固體物一般都是集中堆放的，需要占用很多的空間，對地質環境監測、礦山生產、周圍環境等都有較大影響。處理這些固體廢物需要消耗大量的人力和物力資源，而且短時間內難以處理干凈，如果固體廢物中含有有害物質更是會對環境造成難以恢復的影響，嚴重降低礦山生產的社會效益。

1.2 地質災害

（1）滑坡。滑坡是在礦山生產中發生率比較高的地質災害，通常地質災害的誘因主要有以下兩方面，其一是過度開采，導致礦山的地質結構遭嚴重破壞，表層結構因失去了原本的穩定性，這樣在雨水等外部因素的影響下就非常容易發生滑坡災害[1]。其二是固體廢物的堆放，如果固體廢物在堆放過程中違反了相關標準，而且沒有進行完善的管理，就很容易雨水、震動等影響下發生滑坡，從而對周圍環境造成嚴重影響。

（2）地表。地表災害的主要誘因是過度開采，其表現有地表塌陷和地貌改變兩種。有的礦山生產在挖掘過程中使用了井工倉儲的方式，因此改變了地下水的分布，地表結構的穩定性因此受到了很大影響，進而發生塌陷等災害，一旦出現這種災害將嚴重影響礦山生產的正常開展。

（3）裂縫。裂縫和地表災害的誘因較為相似，但是這種災害的影響更加嚴重，有的裂縫會綿延數公里，而且一旦出現裂縫將無法逆轉。通常出現裂縫都會直接損害礦山的基礎設施，嚴重的話還會出現大規模塌陷，使礦山生產無法繼續。

2 遙感技術在礦山地質環境監測中的應用

2.1 在礦山崩塌中的應用

礦山崩塌的主要誘因是過度開采，一般容易發生礦山崩塌的主要位置是陡坡和懸崖，當這些部位的地質結構受開采影響而出現不穩定問題時，就很容因為自身重力和雨水等外力因素的影響而發生崩塌，一旦發生崩塌將對礦山生產以及周圍環境造成非常嚴重的影響。通過遙感技術成像可以看出，崩塌處邊緣常呈現弧形或者直線型，而且坡段向陽的部分呈淺色、背光的部分呈深色。

在此項領域中經常圖像形式有ETM和TM兩種，對礦山整體的地質狀況有比較真實的反映，但在崩塌區域的成像上稍顯不足，因此近年在礦山崩塌中應用遙感技術時新增了SPOT5的成像形式，可以清晰顯示崩塌區域的邊界，結合上述兩種成像形式可明顯的提升遙感技術在礦山崩塌中的應用效果。

2.2 在泥石流中的應用

遙感技術在泥石流中應用時主要使用的成像方式為ETM和TM，這兩種成像形式結合741或者453波段對圖像進行組合，可令圖像的清晰度以及色彩對比度得到明顯提升，可幫助技術人員準確判斷容易發生泥石流的區域，進而提前進行預防。

2.3 在塌陷區中的應用

在塌陷區的監測中使用遙感技術可明顯呈現出塌陷區的各種圖像，此時通常會使用TM方式進行成像。塌陷區域不同的礦物元素，以及礦物元素的含量，會在TM成像上表現出或明、或暗的差別[2]。相較于其他區域，塌陷區域邊緣的地質環境會表現出明顯差異，此時使用遙感技術采集塌陷區域信息時可使用闕值法，結合全色波段以及SPOT213波段就可以清晰呈現出塌陷區域的圖像。相關人員對圖像進行分析即可判斷后續的地質環境變化趨勢，從而及時作出應對的策略。

2.4 在礦山污染中的應用

應用遙感技術對礦山地質環境進行監測，除了要針對地質災害以外，還要這針對產生于礦山生產過程中的廢水、廢氣、固體廢物等污染因素。如果不對各種污染因素進行有效控制以及妥善處理，將嚴重影響礦山環境以及周圍的環境，甚至造成惡劣的社會影響。比如礦山生產的地質環境為石灰巖地質，在這樣環境中中進行抵制生產會產生大量粉塵，對這些粉塵進行監測時使用遙感技術，可在圖像發現很多亮白色和暗紅色的斑點，此時便可采取相應措施進行處理。

2.5 在地貌景觀中的應用

固體廢物是在礦山生產過程中必定會出現的，對這些固體廢物進行處理必須使用最合理的方式，否則便會對礦山環境以及周圍自然環境產生嚴重影響。此時使用遙感技術對環境進行監測，可清晰顯示裸露基巖以及被破壞的植被，以及預測地貌環境接下來可能會受到的影響，然后就可以及時改變生產方式和開展固體廢物處理來減輕對環境的影響，做到保護自然環境和礦山生產同時進行。

結語

應用遙感技術，可以清晰反映礦山的地質環境，然后以相關信息為基礎解決存在于礦山生產中的問題，從而為礦山生產提供保障。