我國是礦產(chǎn)資源開(kāi)采和消費大國,作為促進(jìn)我國經(jīng)濟快速發(fā)展的重要動(dòng)力之一,礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)利用對我國經(jīng)濟快速增長(cháng)發(fā)揮巨大作用。同時(shí),由于傳動(dòng)粗放的大規模開(kāi)采方式,礦山地質(zhì)環(huán)境與生態(tài)環(huán)境所遭到的破壞也十分嚴重,礦山環(huán)境的有效治理和被破壞環(huán)境的恢復問(wèn)題成為了礦山資源開(kāi)發(fā)產(chǎn)業(yè)迫在眉睫的問(wèn)題。
前段時(shí)間看到一則新聞某采礦地,為了應付檢查,竟在開(kāi)采的碎石上涂上了綠漆。試問(wèn)如今,監測技術(shù)是否真的就識別不了碎石上是綠植被,還是綠油漆?
礦山地質(zhì)環(huán)境傳統的監測方法是通過(guò)持續巡查國土資源情況,如此,不僅監控的效率低下、周期長(cháng),而且監測數據時(shí)效性極差;而像雷達等高級科學(xué)技術(shù)卻又受制于自然環(huán)境與經(jīng)濟實(shí)用性,不能有效的實(shí)行大面積全面使用。
因此,我們急需一種適合廣泛應用、高效率和適合周期性使用的監測方法來(lái)監測礦山地質(zhì)環(huán)境。
遙感技術(shù)是指在不直接接觸物體的情況下從遠處探測物體,并通過(guò)接受來(lái)自物體的信息通過(guò)分析與檢測分析出物體性質(zhì)及特征等信息的技術(shù),遙感技術(shù)具有監測的范圍廣泛、技術(shù)先進(jìn)、可動(dòng)態(tài)監測、信息更新快等特點(diǎn),因此非常適合應用于礦山地質(zhì)環(huán)境監測工作,若能將遙感技術(shù)科學(xué)合理的應用并對其技術(shù)進(jìn)行加強與改善,相信能有效改善由礦山開(kāi)采帶來(lái)的環(huán)境破壞問(wèn)題。
一、遙感技術(shù)應用于礦山地質(zhì)環(huán)境監測的核心技術(shù)
1、圖像處理技術(shù)
(1)影像融合:其目的是將不同尺寸、不同類(lèi)型的同地區影像通過(guò)特定的處理方法以改善影像的光譜信息、地質(zhì)紋理信息以及空間分布率等特征。
(2)輻射校正的目的是最大化的消減由于傳感器影像的形成、太陽(yáng)高度角和大氣條件等原因造成的遙感成像與真實(shí)情況的輻射亮度差異。
2、信息提取技術(shù)
礦山識別技術(shù):技術(shù)原理為以處理對象為遙感監測技術(shù)為基礎,首先通過(guò)對遙感影像進(jìn)行分割從而形成圖像對比,然后利用空間分析法進(jìn)行目標的識別同時(shí)提取分類(lèi)的輔助信息,以此來(lái)實(shí)施礦山地質(zhì)環(huán)境遙感監測的工作。使用影響直接對比法采集變化信息的常用檢測方法是影像差值法、影像比值法、內積分析法和變化向量分析法等方法。
二、遙感技術(shù)應用于礦山地質(zhì)環(huán)境監測的具體方法
1、利用遙感技術(shù)進(jìn)行礦山污染的監測方法
礦區常常會(huì )因為采礦過(guò)程中產(chǎn)生的廢水、廢液、廢氣、粉塵污染等將周?chē)乃w環(huán)境進(jìn)行不同程度的污染和破壞。在進(jìn)行礦山污染遙感監測時(shí)如果僅使用TM、ETM圖像對煤礦開(kāi)采點(diǎn)進(jìn)行檢測,就會(huì )發(fā)現所受到的圖像中DN值的差異明顯,所以在監測時(shí)還應該結合使用SPOT5波段與743波段。
礦區的粉塵污染也較為嚴重,這是由于在石灰巖礦山周?chē)?、煤礦區和運煤通道內等地方長(cháng)時(shí)間大量堆放煤渣粉等物質(zhì)造成的,可采用TM543波段在假色彩合成圖像中觀(guān)察到明顯的色彩來(lái)進(jìn)行監測。
2、利用遙感技術(shù)進(jìn)行地貌景觀(guān)的監測方法
地貌景觀(guān)的破壞主要是指在進(jìn)行礦產(chǎn)資源的開(kāi)采開(kāi)發(fā)和道路開(kāi)發(fā)過(guò)程中造成的植被被破壞、基巖裸露等情況,與此同時(shí)廢棄物大量占用土地的問(wèn)題也不容忽視。值得慶幸的是這類(lèi)地物在遙感圖像上最容易被識別,能清楚地顯示出來(lái)。
若想更加清晰地觀(guān)察開(kāi)采面和堆積輪廓可將TM、ETM453、741波段組合形成的圖像進(jìn)行對比拉伸處理即可。
3、利用遙感技術(shù)進(jìn)行崩塌的監測方法
崩塌主要是由于露天的采石采礦工作、道路挖掘工作等原因引起的,崩塌的發(fā)生地點(diǎn)一般為有裂隙的陡峭懸崖上,可能造成巖石碎裂、上陡下緩、山體破損面不平坦的現象,具有明顯的粗糙感并且沒(méi)有植被覆蓋其上。
在利用遙感技術(shù)進(jìn)行崩塌監測時(shí),為了能更好的識別崩塌和清晰地觀(guān)察到崩塌的發(fā)育情況,需要對TM、ETM圖像進(jìn)行453、741波段的組合使用,同時(shí)采用線(xiàn)性增強處理,這樣就可以將植被覆蓋情況、山體完整性等情況艮為清晰地呈現。利用遙感技術(shù)進(jìn)行滑坡的監測方法。
滑坡是指一種斜坡變形現象,較難識別,其多發(fā)生在丘陵、山地的斜坡地帶?;碌倪b感影像具有滑坡體邊緣色調暗沉的特征,而且在滑坡的后緣分布較多的水塘和洼地等。
4、利用遙感技術(shù)進(jìn)行泥石流的監測方法
泥石流屬于山區特有的一種地質(zhì)災害,多是由于礦工在礦產(chǎn)資源開(kāi)采過(guò)程中將產(chǎn)生的礦渣和廢石堆積在山坡和溝谷中,這些物質(zhì)在受到降水、地貌變化等動(dòng)力因素下引發(fā)的。利用遙感技術(shù)來(lái)監測泥石流時(shí),其在遙感圖像上相比其它問(wèn)題更易識別,它的堆積區呈扇形,流域邊界也較為清晰。
TM、ETM圖像采用741、453波段組合并增強色彩和對比度可對存在泥石流隱患地區的人為活動(dòng)、流域平面形狀和植被覆蓋情況等進(jìn)行顯示。
5?結語(yǔ)
礦山的地質(zhì)環(huán)境較為復雜,監測工作也相對困難,而遙感技術(shù)恰恰可以克服種種困難勝任監測工作,因此相關(guān)技術(shù)人員應加緊時(shí)間深入研究礦山地質(zhì)環(huán)境遙感監測技術(shù),盡早攻克遙感監測技術(shù)現存問(wèn)題,促進(jìn)礦山地質(zhì)環(huán)境遙感監測技術(shù)的發(fā)展與應用。
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