遙感技術在礦山生態(tài)地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測中的應用

孫陽陽

（山西省煤炭工業(yè)廳煤炭資源地質(zhì)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(fā)展的環(huán)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(chǎn)而言，當前我國還存在固體廢物等地質(zhì)環(huán)境方面的問題，影響了礦山生產(chǎn)的穩(wěn)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(chǎn)中存在的問題

1.1 固體廢物

固體廢物指的是在礦山生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的固體物質(zhì)，通常這些物質(zhì)都有著較為復雜的構(gòu)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(zhì)。礦山生產(chǎn)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(zhì)環(huán)境監(jiān)測、礦山生產(chǎn)、周圍環(huán)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(nèi)難以處理干凈，如果固體廢物中含有有害物質(zhì)更是會對環(huán)境造成難以恢復的影響，嚴重降低礦山生產(chǎn)的社會效益。

1.2 地質(zhì)災害

（1）滑坡?；率窃诘V山生產(chǎn)中發(fā)生率比較高的地質(zhì)災害，通常地質(zhì)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(zhì)結(jié)構(gòu)遭嚴重破壞，表層結(jié)構(gòu)因失去了原本的穩(wěn)定性，這樣在雨水等外部因素的影響下就非常容易發(fā)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(fā)生滑坡，從而對周圍環(huán)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(xiàn)有地表塌陷和地貌改變兩種。有的礦山生產(chǎn)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(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性因此受到了很大影響，進而發(fā)生塌陷等災害，一旦出現(xiàn)這種災害將嚴重影響礦山生產(chǎn)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(shù)公里，而且一旦出現(xiàn)裂縫將無法逆轉(zhuǎn)。通常出現(xiàn)裂縫都會直接損害礦山的基礎設施，嚴重的話還會出現(xiàn)大規(guī)模塌陷，使礦山生產(chǎn)無法繼續(xù)。

2 遙感技術在礦山地質(zhì)環(huán)境監(jiān)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(fā)生礦山崩塌的主要位置是陡坡和懸崖，當這些部位的地質(zhì)結(jié)構(gòu)受開采影響而出現(xiàn)不穩(wěn)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(fā)生崩塌，一旦發(fā)生崩塌將對礦山生產(chǎn)以及周圍環(huán)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(xiàn)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(jīng)常圖像形式有ETM和TM兩種，對礦山整體的地質(zhì)狀況有比較真實的反映，但在崩塌區(qū)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(qū)域的邊界，結(jié)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(jié)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(fā)生泥石流的區(qū)域，進而提前進行預防。

2.3 在塌陷區(qū)中的應用

在塌陷區(qū)的監(jiān)測中使用遙感技術可明顯呈現(xiàn)出塌陷區(qū)的各種圖像，此時通常會使用TM方式進行成像。塌陷區(qū)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(xiàn)出或明、或暗的差別[2]。相較于其他區(qū)域，塌陷區(qū)域邊緣的地質(zhì)環(huán)境會表現(xiàn)出明顯差異，此時使用遙感技術采集塌陷區(qū)域信息時可使用闕值法，結(jié)合全色波段以及SPOT213波段就可以清晰呈現(xiàn)出塌陷區(qū)域的圖像。相關人員對圖像進行分析即可判斷后續(xù)的地質(zhì)環(huán)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(zhì)環(huán)境進行監(jiān)測，除了要針對地質(zhì)災害以外，還要這針對產(chǎn)生于礦山生產(chǎn)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(huán)境以及周圍的環(huán)境，甚至造成惡劣的社會影響。比如礦山生產(chǎn)的地質(zhì)環(huán)境為石灰?guī)r地質(zhì)，在這樣環(huán)境中中進行抵制生產(chǎn)會產(chǎn)生大量粉塵，對這些粉塵進行監(jiān)測時使用遙感技術，可在圖像發(fā)現(xiàn)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(chǎn)過程中必定會出現(xiàn)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(huán)境以及周圍自然環(huán)境產(chǎn)生嚴重影響。此時使用遙感技術對環(huán)境進行監(jiān)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(huán)境接下來可能會受到的影響，然后就可以及時改變生產(chǎn)方式和開展固體廢物處理來減輕對環(huán)境的影響，做到保護自然環(huán)境和礦山生產(chǎn)同時進行。

結(jié)語

應用遙感技術，可以清晰反映礦山的地質(zhì)環(huán)境，然后以相關信息為基礎解決存在于礦山生產(chǎn)中的問題，從而為礦山生產(chǎn)提供保障。