礦山地質測繪信息的遙感影像處理方法探討

鄒俊華，劉 琨

（江西省煤田地質局測繪大隊，江西 南昌 330001）

開展礦山地質測繪工作，能夠獲取礦山作業所需數據信息，為礦山作業的順利、有序開展提供有效支持。但是，傳統模式下受到礦山地形地貌條件復雜的影響，使得常規的測繪技術方法難以獲取高精準的測繪數據信息，使測繪作業受限。而遙感影像處理技術方法來說，為現代化測繪新技術方法之一，在測繪制圖及地理研究當中，該項技術能夠發揮顯著價值作用[1]。由此可見，從提升礦山地質測繪工作效率及質量角度考慮，本文圍繞“礦山地質測繪信息的遙感影像處理方法”進行分析探討具備一定的價值意義。

1 遙感影像處理技術方法應用過程需考慮的技術要點分析

遙感影像處理技術，指的是利用計算機的相關制圖工具，將獲取的遙感資料編制為各類地圖的一項技術。值得注意的是，基于測繪制圖與地理研究當中，遙感影像處理技術方法的價值作用顯著。結合實踐應用工作經驗，可知在應用遙感影像處理技術方法過程中需考慮相關技術操作要點，具體如下：

1.1 空間分辨率與制圖比例尺

基于技術層面分析，空間分辨率與制圖比例尺是需要重點考量的量大要素，其一是對目標最小尺寸進行解譯，其二是對地圖成圖比例尺進行解譯。值得注意的是，基于遙感圖像的空間分辨率層面，具備存在差異的要求，通常是由制圖對象的規模加以明確的。并且，地圖比例尺和分辨率之間有著非常緊密的關聯性，大量實踐工作發現，地圖成圖比例尺和空間分辨率在一般的地圖修改及更新方面具備非常顯著的輔助作用。

1.2 波普分辨率

對于波譜分辨率來說，屬于一個波長的范圍。基于遙感技術應用過程中，需由傳感器參與作業過程，利用傳感器的探測器件可以接收到電磁波輻射，而波譜分辨率為探測器件可以辨識的最小波長范圍。相關研究顯示：波段的波長決定了波譜分辨率的高低；通常，波段的波長范圍越小，那么與之相應的波譜分辨率則越高。基于特定條件下，波譜分辨率的作用機理也會發生改變，比如還具備“傳感器基于工作波長范圍當中能夠劃分的波段的量度”的解釋；這個時候，波譜分辨率的分辨率則由波段的波長加以確定。總之，傳感器波段越多，那么相對應的波譜分辨便越高[2]。

1.3 時間與時相分辨率

對于遙感圖像來說，反映出來的是在某一瞬間內地面實際情況的記錄。然而，由于地理現象存在瞬息萬變的特點，所以基于一系列以時間序列成像的多時相遙感圖像中，會具備一個最優化的時間點，此時間點的圖像可以將地理現象的本質揭示開來。從現狀來看，陸地探測衛星及地球觀測衛星，是遙感信息的主要來源。

2 礦山地質測繪信息的遙感影像處理技術方法分析

如前所述，對遙感影像處理技術方法應用過程需考慮的技術要點有了一定程度的了解。而從礦山地質測繪工作效率及質量提升角度考慮，則有必要合理科學地應用遙感影像處理技術方法（如下圖1所示，為遙感影像處理技術方法應用流程圖），從而保證獲取真實、完善的礦山地質測繪信息數據。總結起來，遙感影像處理技術方法具體應用要點如下：

圖1 遙感影像處理技術方法應用流程圖

2.1 在地質環境動態監測中的應用

在時間發生變化的情況下，地質環境會隨之發生變化。要想對地質環境特點有足夠的掌握，則有必要加強對地質環境的動態監測，從而進一步對地質環境變化的特點及規律有足夠的了解，并對地質環境存在差異時形成條件與后續產生的變化規律進行分析研究。在獲取上述信息的基礎上，便能夠為地質環境變化的掌握提供數據信息支持。值得注意的是，基于地質環境監測過程中，需選取具備代表性的地質環境，然后展開監測作業；對于存在差異的地質環境，采取因地制宜的原則，合理選用監測儀器及方法，從而保證監測數據結果的準確性。此外，基于地質環境監測過程中，需做好整體統籌規劃工作，明確地質環境監測工作流程，保證監測數據的真實性及實用性[3]。以礦山地質測繪工作的基礎數據校正環節為例，根據測繪項目的實際情況，將礦山與成像的比例調整為1:1＊105，選擇8-15個合理的遙感正射點，保證遙感正射點于礦區均勻分布，且分布在不同的高度及邊緣當中；同時，對于基礎點的分布個數，則需以礦區地質結構的復雜程度為依據，合理明確。進一步構建數字化礦山模型，將和整體礦山之間的比例控制在1:2.5＊105，將遙感掃描識別分辨率設置為280-320DP1，然后把設置好的基礎礦區地圖糾錯精度維持在0.5mm～2.0mm范圍內，并對基礎數據格式進行統一化處理，針對有誤差的數據做好相應的調整；最終，使用差分定位設備，對礦山變成的勘察點進行接收，以此保證基礎數據校正作業的完整性及高效性。

2.2 在礦山崩塌監測中的應用

在露天采礦過度的情況下，會引發礦山崩塌問題。通過遙感影像處理技術的應用發現，山體崩塌的部分基于成像圖當中呈現出來的圖像邊緣一般為弧形，或者是直線型；并且，朝陽波段成像顏色比較淺，背光波段成像則比較深。通常會使用到兩種成像圖：其一，為ETM圖像；其二，為TM圖像[4]。雖然這兩種圖像能夠將被監測礦山的地質情況如實反映出來，但是對于存在山體崩塌的區域，顯示力薄弱，缺陷明顯。考慮到相關缺陷能夠得到有效彌補，可使用SPOT5圖像，利用該圖像將崩塌區域成像的邊界線有效顯示出來，并和前面兩類成圖軟件配合應用，從而保證圖像顯示效果的增強。此外，值得注意的是，在礦山地質測繪過程中，正射圖像調試是非常重要的環節，需結合基礎數據校正結果，然后對相應的正射圖像及輻射數據進行合理科學地調試。利用礦山比例模型，將遙感影像瞬間狀態的參考值獲取出來，比如礦區內礦帶的經緯度、距離遙感設備的高度以及瞬間傾斜角度等，對參數值的格式加以統一，然后存儲在數據集的頭文件當中，結合遙感設備的正射圖像的精度進行調試作業，將1:1＊105比例尺作為參考標準，基于遙感影響當中，和礦區明顯標志物加以匹配。然后將多色波段當做參考標準，實施頻譜數據經濟度偏差檢測，獲取偏差數值，結合瞬間切斜角度，完成經緯度調試作業；并通過多線性內插入法的應用，使正射圖像的后期調試效果得到有效保證。

2.3 在采空塌陷區監測中的應用

針對礦山塌陷區，采取遙感技術進行監測過程中，通過獲取的遙感成像圖，能夠將塌陷區域的圖像如實地呈現出來，通常為環形斑點圖像，或者是橢圓形圖像[5]。但是，對于其中的TM圖像來說，其顯示出來的塌陷區圖像，會受到礦物元素差異的影響，還會受到塌陷深度、明暗度不同的影響，所以有必要進一步通過閾值法的應用，對塌陷區域的信息數據進行詳細采集，并采取全色波段、SPOT213波段相結合的方式，將塌陷區圖像清晰地顯示出來，為了解采空塌陷區地質情況提供有效信息支持。此外，為了驗證遙感影像處理技術方法所獲取的信息數據的真實性，還有必要進行對比實驗，將傳統影像處理技術方法獲取的成像數據，和本次采取遙感影像處理技術方法獲取的成像數據進行對比分析，分析不同圖像成像的精準程度，然后作出相應的調整，為礦山工程后續相關作業提供有效數據信息支持。

3 結語

綜上所述，礦山地質測繪是礦山工程工作中非常重要的一個環節，為了做好此項工作，有必要了解現代化遙感影像處理技術方法的特點及技術操作要點，進一步將此項技術方法合理科學地應用到礦山動態環境監測、礦山崩塌監測以及采空塌陷區監測當中，并把控基礎數據校正、正射圖像調試以及數據信息對比實驗技術要點，以此保證所獲取測繪圖像的真實性及可用性，從而促進礦山地質測繪工作效率及質量的全面提升。