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

張志科

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

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

1.進(jìn)行礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查的必要性

20世紀(jì)90年代初，人們并沒(méi)有認(rèn)識(shí)到礦山環(huán)境的重要性，并不會(huì)積極主動(dòng)地對(duì)其進(jìn)行調(diào)查、評(píng)價(jià)與保護(hù)。隨后發(fā)展到中期階段時(shí)，隨著國(guó)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(kāi)始意識(shí)到對(duì)礦山環(huán)境進(jìn)行調(diào)查與保護(hù)的重要性，遙感技術(shù)也由此產(chǎn)生。與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)礦山環(huán)境中的遙感技術(shù)雖然應(yīng)用時(shí)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(cè)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(shì)，極大地推動(dòng)了礦山環(huán)境調(diào)查的效率。

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

2.我國(guó)礦山地質(zhì)環(huán)境中存在的問(wèn)題

2.1資源問(wèn)題

1）耕地資源與林地資源。在實(shí)際的調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，礦山開(kāi)采行為對(duì)當(dāng)?shù)氐母丶傲值刭Y源造成了嚴(yán)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?chē)?guó)家制定了明確的固體排放標(biāo)準(zhǔn)，但是從現(xiàn)場(chǎng)情況來(lái)說(shuō)其并沒(méi)有起到真正的約束作用。一方面，這些廢棄物由于無(wú)法得到合理的安置，所以會(huì)占據(jù)部分的林地與耕地空間，對(duì)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(zhǎng)此以往會(huì)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(wú)法茁壯成長(zhǎng)，最重要的是還會(huì)威脅到周?chē)用竦纳硇慕】怠?/p>

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(fù)到原有的面貌。盡管現(xiàn)階段，可以借助一些科技手段進(jìn)行修復(fù)，但是其對(duì)于人力、物力、財(cái)力的要求是十分巨大的。在對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境的實(shí)際調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，這種破壞現(xiàn)象十分嚴(yán)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(yīng)該提高認(rèn)識(shí)，不斷修正開(kāi)采設(shè)計(jì)方案。

3）煤炭資源。各個(gè)地區(qū)的煤炭分布情況及存儲(chǔ)情況存在一定的差異，在實(shí)際的調(diào)查過(guò)程中，由于相關(guān)工作人員的失誤，所以導(dǎo)致對(duì)煤炭的開(kāi)發(fā)行為并不合理，沒(méi)有最大程度上利用煤炭資源，造成了嚴(yán)重的浪費(fèi)。

2.2地質(zhì)問(wèn)題

1）滑坡災(zāi)害?；伦鳛橐环N常見(jiàn)的地質(zhì)災(zāi)害，對(duì)于礦山地質(zhì)環(huán)境的影響也是不容小覷的。在實(shí)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(gè)是過(guò)度的露天開(kāi)采，一個(gè)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(zāi)害。這種類(lèi)型的地質(zhì)災(zāi)害對(duì)道路地基的破壞作用最大，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使得地面出現(xiàn)漏洞問(wèn)題。這主要是由于在開(kāi)采過(guò)程中使用井工倉(cāng)儲(chǔ)式的開(kāi)采工作方式或者超強(qiáng)度的開(kāi)發(fā)行為，再加上對(duì)地下水的過(guò)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(wèn)題。

3）地表裂縫災(zāi)害。這種現(xiàn)象對(duì)于環(huán)境的破壞作用更為強(qiáng)烈，主要也是由于不合理的開(kāi)采行為所導(dǎo)致。裂縫的實(shí)際長(zhǎng)度最多可達(dá)數(shù)千米，一旦發(fā)生將會(huì)造成永久性的破壞，基本是不存在修復(fù)的可能。這對(duì)礦山上的一些基礎(chǔ)設(shè)施比如鐵路、盤(pán)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(yīng)用

針對(duì)上述存在的問(wèn)題，必須將遙感技術(shù)不斷應(yīng)用到礦上地質(zhì)環(huán)境的調(diào)查中。及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題，提高礦山開(kāi)采效率。

3.1將遙感技術(shù)應(yīng)用到對(duì)損壞資源的探測(cè)中

首先，在利用遙感技術(shù)進(jìn)行調(diào)查時(shí)，必須要確定一個(gè)監(jiān)測(cè)因子。選擇礦石和自然景觀是兩種常見(jiàn)的類(lèi)型。在實(shí)際工作中，一方面遙感技術(shù)極大地提高了監(jiān)測(cè)的范圍和效率。比如，通過(guò)一定的技術(shù)手段，它能夠準(zhǔn)確的找到損壞資源的實(shí)際位置，也能及時(shí)監(jiān)測(cè)的塌陷的坑洞；同時(shí)，多光譜數(shù)據(jù)功能也是遙感技術(shù)一個(gè)突出的優(yōu)勢(shì)，它主要針對(duì)的是固體廢棄物，能夠?qū)ζ錁?gòu)成成分以及空間分布進(jìn)行準(zhǔn)確的判定。在遙感技術(shù)的諸多功能當(dāng)中，最重要的一項(xiàng)莫過(guò)于高精度的DEM功能，在對(duì)礦上環(huán)境進(jìn)行調(diào)查時(shí)，采用該項(xiàng)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(lái)，將人為失誤的影響降到了最低。

其次，在進(jìn)行礦藏資源的開(kāi)發(fā)時(shí)，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(fèi)降到最低。而遙感技術(shù)則能夠?qū)⒓皶r(shí)有效地分辨出熱量輻射等級(jí)，使得區(qū)域的礦藏類(lèi)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(jìn)行針對(duì)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(yīng)用到對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測(cè)中

1）在滑坡災(zāi)害中的應(yīng)用。與其他類(lèi)型的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)所不同，遙感技術(shù)在該類(lèi)型的地質(zhì)災(zāi)害中發(fā)展的比較成熟，監(jiān)測(cè)經(jīng)驗(yàn)也是比較豐富的。在實(shí)際工作中，主要從兩個(gè)方面進(jìn)行監(jiān)測(cè)，一個(gè)是對(duì)災(zāi)害主體而言，再一個(gè)就是針對(duì)于災(zāi)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(shè)備的相互協(xié)調(diào)作用，使得系統(tǒng)能夠及時(shí)將災(zāi)害主體及具體信息及時(shí)呈現(xiàn)出來(lái)，極大地提高了施工操作效率。同時(shí)，遙感技術(shù)能夠及時(shí)將斜坡類(lèi)地質(zhì)災(zāi)害分辨出來(lái)，像一些專(zhuān)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(zāi)害類(lèi)型、規(guī)模及分布位置，提高了調(diào)查水平。

2）在地表災(zāi)害中的應(yīng)用。傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)方法要求調(diào)查人員必須深入實(shí)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(yīng)用大大提高了監(jiān)測(cè)效率。它根據(jù)雷達(dá)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(lái)，有效規(guī)避了大氣效應(yīng)的干擾，受到了人們的廣泛青睞。其次，遙感技術(shù)還能實(shí)現(xiàn)對(duì)地裂縫的監(jiān)測(cè)。反應(yīng)在圖像上是灰色細(xì)條狀的形態(tài)。

3.3將遙感技術(shù)應(yīng)用到礦上地質(zhì)災(zāi)害的評(píng)估及預(yù)警

易發(fā)區(qū)、危險(xiǎn)區(qū)以及預(yù)警是三種常見(jiàn)的遙感監(jiān)測(cè)等級(jí)，這主要是由于從礦山地質(zhì)災(zāi)害的形成到發(fā)生，遙感技術(shù)都能實(shí)現(xiàn)對(duì)其的監(jiān)測(cè)所導(dǎo)致的。在進(jìn)行危險(xiǎn)等級(jí)評(píng)估及安全預(yù)警時(shí)，應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注裂縫、斜坡以及地表變形等常見(jiàn)的地質(zhì)災(zāi)害類(lèi)型，選取合適的監(jiān)測(cè)因子，借助于地理信息系統(tǒng)技術(shù)、多期遙感影像監(jiān)測(cè)技術(shù)等科學(xué)全面的評(píng)定危險(xiǎn)等級(jí)，并根據(jù)獲取的圖形信息及時(shí)判定災(zāi)害隱患，從而可以及時(shí)制定一定的處理措施，降低地質(zhì)災(zāi)害的損害程度。尤其是在大力推進(jìn)科學(xué)發(fā)展戰(zhàn)略的今天，要想實(shí)現(xiàn)礦區(qū)居民與周?chē)h(huán)境的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，就必須要重視對(duì)地質(zhì)災(zāi)害等級(jí)評(píng)估和預(yù)警，充分發(fā)揮遙感技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。

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(duì)當(dāng)前礦山中存在的問(wèn)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(shì)，將人和機(jī)器有機(jī)的統(tǒng)一起來(lái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)礦山資源的優(yōu)化管理。