测绘技术在矿山地质环境遥感动态监测中的应用

刘晓艳

（宁城县国土资源局，内蒙古 赤峰 024200）

测绘技术在矿山地质环境遥感动态监测中的应用

刘晓艳

（宁城县国土资源局，内蒙古 赤峰 024200）

矿山开采会产生大量有害物质，它们会破坏矿山周围的生态环境，引发地质灾害，危害矿山开采和开采人员的身体健康。传统的监测方法无法对地质环境进行实时监测，将测绘技术与监测技术结合起来，可以提高矿山地质监测的实时性和有效性，确保矿山开采的安全。本文研究了测绘技术在矿山地质环境遥感动态监控中的应用，以提高矿山监测的实时性，从而做出准确的预判，最大限度降低矿区的经济损失和人员伤亡。

测绘技术；矿山地质环境；遥感动态监测

为了保护矿山地质环境，减少矿产资源开采造成的地面塌陷、崩塌、滑坡、裂缝等问题，国家先后出台了一系列矿山地质环境保护条例。然而，矿山地质灾害具有多发性和复杂性，因此需要对矿山地质环境进行有效的监测。传统的监测方法无法对地质环境进行实时监测，将测绘技术应用在矿山地质环境监测中，可以将测绘技术与监测技术结合起来，从而提高矿山地质监测的实时性和有效性，确保矿山开采的安全。

1 矿山地质灾害

常见的矿山地质灾害有滑坡、泥石流、矿山污染、塌陷等。山体滑坡是指斜坡上的泥土或者岩石受到地球重力的作用，沿着滑坡向下运动。在开采矿山的过程中，人们会向周边堆积大量的泥土或者岩石，这些岩石和泥土遇到暴雨天气，在雨水的冲刷下，会形成泥石流。矿山泥石流冲击力强、破坏力大，会造成重大人员伤亡和矿山经济损失。塌陷是指在开采矿山的过程中，地下会出现很多采空区，这些采空区的顶板岩层在自身重力以及上层岩层的压力下，会向下移动或者弯曲，从而导致采空区塌陷。此外，矿山开采还会产生大量的粉尘、过滤水、矿渣以及其他有害气体，对矿山周围的环境造成严重的影响，对矿山开采人员的身体健康造成危害[1]。因此，需要对矿山环境污染进行有效的监测，避免其对周围环境造成污染。矿山地质环境是整个矿山地区环境的重要组成部分，但是近年来，在矿产资源开采的过程中，我国矿山环境遭到了严重的污染和破坏。为了解决这个问题，国家先后颁布了《矿山地质环境保护规定》《全国矿产资源规划》等相关法律法规，希望各地矿区加强对矿山地质环境的监测。但是，传统的地质环境监测方法远远落后于现有的地质开采活动，因此必须采用一种新的监测手段进行监测。

2 矿山地质环境遥感动态监测

矿山地质环境遥感动态监测是指在监测过程中，通过自然的光线、热量、无线波等电磁能量对矿山地质环境进行监测。监测人员可以使用各种监测平台、光谱分辨率、各种数列遥感动感监测技术，对矿山地质环境进行有效的监测，从而降低矿山地质环境的监测时间和监测成本。全面监测矿山地质环境，对矿山地质环境变化做出有效的分析，并及时处理存在的问题，可以避免矿山环境的进一步恶化。近年来，我国开始引用先进的科学技术到矿山地质环境遥感动态监测中，通过信息技术优化监测数据，并根据用户的需求筛选有用的数据信息，从而确保监测的准确率。矿山地质环境遥感动态监测系统包括操作系统、网络系统、调度系统、监测系统等。

2.1 操作系统

随着科学技术的进步，未来的矿山地质环境遥感动态监测将实现智能化，通过人工智能技术建立更加稳定的计算模式，并由人工智能取代过去的人工操作，这样避免了人工操作的误差，提高了操作的可靠性。同时，移动网络的广泛性、兼容性和实时性，使得网络传输更加便捷，提高了网络用户的实际操作水平。

2.2 网络系统

信息系统是采矿过程中必不可少的设备，它包括计算机、通信技术、遥感器等核心要素，是矿山地质环境遥感动态监测实施的关键环节。通过信息系统建立矿山信息一体化平台，并设置可执行的数据方案，可以让矿山经营者及时了解矿山开采过程中各项数据的变化，从而通过远程技术对矿山地质进行有效的分析，提高矿山动态监测指挥系统工作的实效性。

2.3 调度系统

计算机远程系统使用的频率过多，也会给矿山地质的运行安全带来影响，不利于矿山的可持续发展。人们可以通过信息系统建立可靠的远程指挥制度，对远程控制系统进行科学规划，为矿区信息系统的指挥人员提供更加准确的参考信息和调度规范，降低远程状态下矿山地质环境各个设备结构功能的损耗[2]。

3 矿山地质环境遥感监测模块设置和应用

目前，发达国家矿山地质测绘系统通过传感器、控制器和转换器等建设测绘平台，帮助矿山经营企业建立高精度的数据处理平台。德国通过传感器建立控制系统并将其作为调度中心，按照系统编制的程序调整矿山地质监测模式，从而满足整个矿区不同区域的测绘要求，保证远程信号传输的稳定性[3]。要想将测绘技术应用在矿山地质遥感动态监测中，人们必须设置相应的模块。

3.1 传感器

传感器主要是为了改变矿山地质远程控制能力，改变动态监测系统结构，通过传感器与矿山地质人机一体化技术结合起来，从软件、硬件设施改造矿山地质指挥系统，调度人员根据矿山地质指挥系统对监测系统进行指挥和调度。

3.2 控制器

随着计算机、信息技术的发展，矿山开采过程中产生的信息数据越来越多，信息系统所需要承担的荷载越来越大，相对应地，远程指挥操作系统的操作系数越来越多。将控制技术应用在动态监测控制系统中，能够为监测系统设计和改造提供参考。

3.3 转换器

信息系统是矿山地质调度控制系统的核心要素，它不仅可以对动态监测系统监测信息进行远程控制，还能确保监测区域的安全。考虑到矿山地质环境实地测绘要求，人们必须全面提升矿山监测设备的控制水平，提高矿山地质区域监测水平。

3.4 矿山地质环境遥感动态监测系统数据处理

网络系统、控制系统和遥感系统是矿山地质远程控制的三大要素，也是实现动态监测工作的重要环节，通过测绘系统平台，矿山地质环境遥感监测系统对数据进行处理。矿山地质环境遥感监测数据包括添加数据、编辑工程数据以及删除数据。添加数据指的是矿山地质信息添加信息处理栏根据GPS-GIS矿山地质信息系统，记录矿山地质相关的信息，这样才能为地质开采活动提供真实的信息。通过这个信息平台，人们可以设置可行的信息查处栏，及时处理矿山地质信息。在开采矿山的过程中，每天会产生大量的数据信息，统计人员需要编辑数据信息，将其录入电脑存档。由于工作量非常大，操作人员在工作中很有可能出现差错，从而影响到编辑系统的可靠性和正确性。遥感动态监测系统的数据非常多，系统可能出现内存不足，从而影响到后面信息系统的录入和保存。所以，每年要定期对监测系统中的一些数据进行删除，从而减少数据库中不必要的库存，避免信息过多影响到信息的收集和存储。

4 遥感测绘技术在矿山地质环境中的监测

4.1 监视山体滑坡

矿山山体滑坡一般是露天开采过程中出现连续降雨或开挖道路造成的，滑坡面凹凸不平，往往上陡下缓。为了及时了解滑坡的实际发育情况，人们可以将测绘图像应用在滑坡处理中，增强滑坡图像的显性程度，展现山坡的完整度、岩性、植物覆盖率等情况，并通过直方图对测绘波段进行调整，从而提高直方图的清晰度。

4.2 监测空间塌陷

不同区域的矿山环境不同，矿产种类也不相同，所以空间塌陷的破坏力也不同。遥感测绘获得的信息比较清晰，TM图像中塌陷区域一般呈椭圆形，椭圆上有不同环状斑点和板块，颜色明暗不一，需要对其进行调整，使人通过明亮深浅度判断塌陷区的塌陷情况，为矿区生产提供参考。

4.3 监测矿区山体环境污染

矿山开采会对矿山表面造成一定破坏，还可能释放大量的粉尘、二氧化硫等污染物质，对矿山及其周围环境造成很大的影响。人们可以将测绘技术应用在矿山地质环境遥感动态监测中，通过图像显示整个矿区污染情况，分析矿山污染问题。例如，污染比较严重的区域可以使用明度比较高的红色或者白色，污水则用蓝色或者粉色表示。通过遥感测绘技术，人们可以有效地监测地质环境变化和大气污染，从而提高监测水平。

5 结语

当前，测绘技术已经逐渐应用在我国的矿山地质环境遥感动态监测中，并取得了一定的效果。在监测过程中，面对各种各样的遥感数据，人们需要对遥感数据进行处理分析，找出合适的矿山地质环境遥感动态监测方法，有效地保护矿山周围的环境，实现矿山开采的可持续发展。

1 夏城楠.测绘技术用于矿山地质环境遥感动态监测[J].低碳世界，2016，（4）：97-98.

2 汪翔宇.测绘技术用于矿山地质环境遥感动态监测[J].环球人文地理，2016，（10）：25.

3 张 煦，王鹏瑞.浅析测绘技术用于矿山地质环境遥感动态监测[J].科技展望，2017，27（1）：138.

Application of Surveying and Mapping Technology in Remote Sensing Dynamic Monitoring of Mine Geological Environment

Liu Xiaoyan
(Ningcheng County Land Resources Bureau, Chifeng 024200, China)

Mine mining will produce a large number of harmful substances, they will destroy the surrounding ecological environment, causing geological disasters, damage mine mining and mining personnel in good health.The traditional monitoring method can not carry on the real-time monitoring to the geological environment, the combination of the mapping technology and the monitoring technology, may improve the mine geological monitoring the real-time and the validity to ensure the safety of mine mining.In this paper, the application of surveying and mapping technology in remote sensing dynamic monitoring of mine geological environment is studied to improve the real - time performance of mine monitoring, so as to make accurate prediction and minimize the economic loss and casualty of mining area.

surveying and mapping technology; mine geological environment; remote sensing dynamic monitoring

TD167

A

1008-9500(2017)10-0090-03

2017-08-22

刘晓艳（1978-），女，内蒙古赤峰人，中级测绘工程师，从事国土资源监察测量工作。