談談遙感技術在陽泉礦山調查中的應用
遙感技術可以直觀、快速、準確地對煤礦調查區進行全面的調查與監測。運用遙感技術對陽泉的礦產資源開發利用狀況、礦山環境和礦產資源規劃執行情況進行了遙感調查與監測工作，取得了壹定成果。
摘要： 陽泉是山西省重要的礦產集中區之壹，礦產資源比較豐富，但開采秩序較混亂、礦山環境較差。闡述了遙感技術在礦山調查中的工作方法，利用此方法對該區礦產資源開發利用狀況、礦山環境和礦產資源規劃執行情況，進行有效調查與監測，並利用模糊數學方法對工作區環境進行評價，給出了2個具體實例，為礦政管理部門獲取礦產資源開發客觀數據、制定礦產資源規劃、整頓礦產資源開發秩序、治理礦山地質環境等提供技術支撐和決策依據。
關鍵詞：遙感;礦山調查;礦山環境;礦產資源;陽泉
近年來，隨著科學技術的不斷發展，遙感技術得到了廣泛而有效的利用。我國經濟發展對礦產資源的需求不斷加大，礦產資源粗放式開采的問題隨之而來。礦產資源是我國人民生活和社會經濟發展的命脈，如果對其開采得不到有效的監管，將會產生極大的浪費，並且對環境造成巨大的破壞。為適時獲取客觀基礎數據，2006年，國家國土資源部中國地質調查局啟動了我國?礦產資源開發多目標遙感調查與監測?工作。其主要目標任務是利用先進的遙感技術，對我國重要的成礦帶、礦集區和規劃區，實施礦產資源開發利用狀況、礦山環境和礦產資源規劃執行情況遙感調查與動態監測，適時地獲取客觀數據，形成綜合分析與評價報告，為國家國土資源部制定礦產資源規劃，保持礦產資源的可持續開發與利用，維護礦業秩序以及綜合整治礦區環境，提供技術支撐及決策依據。
遙感(Remote Sensing)是指從遠距離高空以及外層空間的各種平臺上，利用可見光、紅外電 磁波、微波等電磁波探測儀器，通過攝影和掃描、信息感應、傳輸和處理，從而研究地面物體形狀、大小、位置及其環境的相互關系與變化現代科學 技術[1]。
國外利用遙感技術對礦山集中區進行遙感調查與監測，主要表現在以下幾個方面：壹是對地表采礦引起的環境問題和礦權土地復墾作定性評價;二是定性分析礦區土地利用、地表水、地下水和土質受礦產開發的影響程度;三是研究地下采礦引起的地表變形、地下水變化和地表植被變化三者的關 系等。
美國早在1969年就組織了由聯邦土地保護部礦山處執行的礦山環境與災害監測項目，取得了明顯的防災減災效果，他們還利用遙感技術對煤礦開采產生的矸石堆進行動態監測，以防止矸石堆自燃。Ferrier等人利用成像光譜技術對西班牙的.最大銅礦Rodaquilar進行長期跟蹤調查，分析了由於銅礦過度開采，造成地面沈降並嚴重影響其他資源開采的原因，並預測了該技術的發展趨勢[2-3]。
1 遙感技術在礦山調查中的工作方法
此次工作的目的和方法，是在摸清陽泉區域成礦地質背景的基礎上，根據區內重要礦種成礦區情況，綜合運用遙感技術，提取並實地檢查驗證礦產開發利用狀況信息、礦產資源規劃執行情況及礦業開發利用引發的環境問題，並依據統計結果，對工作區內的礦山開發狀況、礦山環境狀況、礦產資源規劃執行情況進行綜合評價。
1.1 資料收集
收集整理工作區自然地理(主要包括地理位置、村莊名稱、公路、鐵路等)、地質礦產、礦山環境、礦產資源規劃、礦權數據(需要當年最新的礦權數據，為後期分析礦產開發利用狀況作準備)等資料，收集工作區1∶50 000比例尺地形圖和DEM數據;前期還需要對工作區進行野外踏勘，確定壹些明顯地物類型的位置，為建立解譯標誌作準備。
1.2 遙感數據源的選取與預處理
根據工作區範圍和調查尺度，該工作區采用數據全色2.5 m分辨率與10 m多光譜組合的SPOT-5數據。數字圖像處理內容，主要包括對原始數據進行輻射校正、正射校正和圖像增強，最終制作出符合標準的高質量遙感圖像，提高圖像識別率，獲取各種資源或環境的準確信息，提高解譯應用效果。
1.3 礦山信息提取
信息提取的內容，包括礦產資源開發信息(例如開采面、開采點等)、礦山環境信息(例如排土場等)、地質災害信息(例如滑坡、泥石流等)等幾個方面。信息提取前，應建立工作區的解譯標誌。信息提取後，應根據解譯情況掛接必要的屬性，確定需要進行野外調查的圖斑。
1.4 野外調查
信息提取完成後，必須進行實地調查，利用GPS手段，對有疑問的圖斑(例如開采面和排土場分辨不清楚的圖斑)和所有違法圖斑(例如不在礦權範圍區域內而是越界開采面的圖斑、無礦權開采面的圖斑)進行100%驗證。
1.5 解譯信息修改
根據野外調查的實際情況，對前期室內解譯存在疑問或解譯錯誤的圖斑進行修改和完善。主要有以下兩種情況：壹是在解譯時開采面和排土場在壹起的圖斑要嚴格分開，並對開采面進行細化，因為在後期統計礦山占地時，開采面與排土場要分別統計;二是雖然開采點所占用的圖斑也叫開采面，但在屬性掛接時，這種開采面不能歸入開采面矢量文件中，要與露天開采的開采面區分開來。
1.6 成果統計
對解譯驗證後的信息，分類別進行屬性統計。在後期解譯全部結束後，要對每壹個圖斑進行屬性掛接，例如開采面在占地方式屬性中定義為?10?，而排土場定義為?3A?。通過壹系列的屬性掛接，可以對解譯後的圖斑信息精確分類，並最後進行 統計。
1.7 綜合分析評價
依據統計結果，分析工作區的礦產資源開發狀況、礦山環境狀況、礦產資源規劃執行情況，並評價遙感數據源的適用性及必要性、礦山開發趨勢、礦山環境發展趨勢等。礦山遙感調查工作方法流程圖，見圖1。
2 遙感技術在礦山調查中的具體應用實例
以山西省陽泉市郊區疑似無證開采的某煤礦為例。該處位於山西省陽泉市郊區，是壹處露天開采煤礦，對應06號圖斑;現場調查時，該處名義上是在修公路，但其作業規模遠遠超出修路範疇。采場巨大，東西寬約1 km，場內挖機、運輸車輛眾多，自北向南拓進，機械轟鳴，塵土飛揚，作業水平面遠低於公路水平面;圖斑東南部和西南部均已見煤層出露，且有機械作業;排土場規模宏大。現場調查時，圖斑實地情況與影像對比已有變化。此處無礦權數據，疑似煤礦無證開采，其解譯成果圖，見第72頁圖2。
山西省陽泉市某村排土場滑坡隱患及煤層自燃點示意圖，見第72頁圖3。滑坡物質來源為附近廢棄露天開采煤礦所排放的固體廢棄物，現已停止排放，排土場高出地面約30 m，坡度陡，物質多為松散土質，結構較為疏松，且未作有效防護，對其東部邊緣的廠區存在滑坡隱患;煤層自燃點為修路時剝離覆土的煤層露頭自燃，規模較小。
3 結束語
此次工作，運用遙感技術對陽泉的礦產資源開發利用狀況、礦山環境和礦產資源規劃執行情況進行了遙感調查與監測工作，取得了壹定成果。
1)對陽泉的遙感影像，運用輻射校正、正射校正、圖像增強等方法，制作出壹套高分辨率的數據，為信息提取創造了有利基礎。
2)以GIS為數據處理核心。綜合運用了ArcGIS，MapGIS等軟件，以遙感技術為數據獲取與更新的基礎，以野外勘查、調研為輔助手段，開展礦產資源開發利用狀況、礦山環境和礦產資源規劃執行情況的遙感調查與監測工作。
3)對陽泉的礦山開發秩序進行了監測，基本查明了工作區內的礦山開發狀況，對礦山開發秩序和開發利用狀況進行了綜合評價，並進壹步對疑似違法開采的規律進行了總結。
4)對陽泉的礦山地質環境進行了監測，快速、準確地查明了工作區內的礦山環境狀況，對礦業活動占用土地面積變化進行了對比分析，總結礦山開發與土地資源破壞、礦山地質環境變化等項目之間的關系，並進行了深入分析。
5)對陽泉的礦產資源規劃執行情況進行了調查，針對礦產資源開采規劃、礦山生態治理與恢復規劃進行了分析評價，並提出了規劃建議。
此次工作查明工作區內礦產資源開采規劃的執行情況壹般，主要是實際設置的采礦權數量遠遠超出規劃設置的采礦權數量;查明工作區內礦山生態環境治理與恢復規劃的執行情況壹般，許多廢棄的露天煤礦沒有得到有效回填和治理。
6)對陽泉的礦山地質環境進行了綜合評價，對工作區內礦山環境影響較大的自然地理、礦山活動占地、礦山地質災害、礦山生態環境恢復治理等因素進行了評級，編制了礦山地質環境綜合評價分區圖。
7)為陽泉的遙感影像解譯建立了壹系列解譯標誌，並為工作區內礦山地質環境評價建立了環境分級評價模式，為今後在該區域開展工作奠定了 基礎。
通過此次工作，發現遙感技術可以直觀、快速、準確地對煤礦調查區進行全面的調查與監測。遙感技術的應用突破了空間、地域上的限制，對隱蔽違法礦山能夠進行有效地打擊，對礦山環境的恢復治理能夠進行有效地監管。
參考文獻：
[1] 潘寶玉,王貴祥.3S技術集成及其在地質領域中的應用[J].地礦測繪,1999(1):8-11.
[2] 候雨堅.?生態環境?用語產生的特殊時代背景[J].中國歷史地理論叢,2007,22(l):116-122.
[3] 田雨,李成名,林宗堅,等.基於ARCVIEW的礦區生態環境質量評價系統設計與實現[J].能源環境保護,2004,18(3):50-52.
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