遥感技术在矿山地质环境调查中的应用

张志科

摘要 现阶段，随着经济和科技的不断发展，遥感技术也取得了巨大的进步。将其应用在矿山地质环境的调查中，能够提高监测效率，将工作人员从复杂的施工操作中解脱出来。所以，应用遥感技术具有重要的意义。本文结合笔者多年来的研究经验，就遥感技术在矿山地质环境调查中的应用进行了简单的论述，旨在与同行进行交流分享。

关键词 遥感技术；地质环境；调查应用

1.进行矿山地质环境调查的必要性

20世纪90年代初，人们并没有认识到矿山环境的重要性，并不会积极主动地对其进行调查、评价与保护。随后发展到中期阶段时，随着国土资源部的成立以及相关采矿技术的迅速发展，人们开始意识到对矿山环境进行调查与保护的重要性，遥感技术也由此产生。与发达国家相比，我国矿山环境中的遥感技术虽然应用时间较为落后，但是发展水平却十分迅速，遥感不论是在探测范围、使用周期还是资料获取方式、获取素材等方面都具有十分突出的优势，极大地推动了矿山环境调查的效率。

我国地域辽阔，矿山资源十分丰富，但是实际的矿山地质环境却存在很大的差异。因此，在进行正式的采矿工作前必须要对当地的地质情况进行认真的考察。同时，近些年我国的矿山地质逐渐暴露出一些问题，在一定程度上制约了开采效率。所以必须要对地质环境进行调查。

2.我国矿山地质环境中存在的问题

2.1资源问题

1）耕地资源与林地资源。在实际的调查中发现，矿山开采行为对当地的耕地及林地资源造成了严重的破坏作用，露天环境中大量的固体废弃物肆意堆积在一起。尽管国家制定了明确的固体排放标准，但是从现场情况来说其并没有起到真正的约束作用。一方面，这些废弃物由于无法得到合理的安置，所以会占据部分的林地与耕地空间，对其造成一定的破坏；另一方面，由于环境的不断作用，这些堆积物长此以往会散发出有毒的气体，影响到了农田的肥力，使得农作物无法茁壮成长，最重要的是还会威胁到周围居民的身心健康。

2）地质古迹及景观。像地质古迹及自然景观都属于不可再生资源，所以一旦遭受到任何破坏作用，都很难在恢复到原有的面貌。尽管现阶段，可以借助一些科技手段进行修复，但是其对于人力、物力、财力的要求是十分巨大的。在对矿山地质环境的实际调查中发现，这种破坏现象十分严重，很多地方的自然遗产都受到了不同程度上的破坏。因此，相关调查人员更应该提高认识，不断修正开采设计方案。

3）煤炭资源。各个地区的煤炭分布情况及存储情况存在一定的差异，在实际的调查过程中，由于相关工作人员的失误，所以导致对煤炭的开发行为并不合理，没有最大程度上利用煤炭资源，造成了严重的浪费。

2.2地质问题

1）滑坡灾害。滑坡作为一种常见的地质灾害，对于矿山地质环境的影响也是不容小觑的。在实际的调查中发现，滑坡现象主要是从两方面原因所造成的。一个是过度的露天开采，一个是固体废弃物产生的堆积斜坡。尤其在雨水频发季节，这种现象造成的危害是十分巨大的。轻则堵塞交通线路，重则造成人员的伤亡，必须要引起足够的重视。

2）地表灾害。这种类型的地质灾害对道路地基的破坏作用最大，严重时会使得地面出现漏洞问题。这主要是由于在开采过程中使用井工仓储式的开采工作方式或者超强度的开发行为，再加上对地下水的过度引用，都加剧了地表的变形速率，威胁到了地质平衡状态，使得地面出现了不同程度的沉降问题。

3）地表裂缝灾害。这种现象对于环境的破坏作用更为强烈，主要也是由于不合理的开采行为所导致。裂缝的实际长度最多可达数千米，一旦发生将会造成永久性的破坏，基本是不存在修复的可能。这对矿山上的一些基础设施比如铁路、盘山公路等地基造成了巨大的破坏，影响了正常的使用行为。

3.遥感技术在矿山地质环境调查中的应用

针对上述存在的问题，必须将遥感技术不断应用到矿上地质环境的调查中。及时发现问题，解决问题，提高矿山开采效率。

3.1将遥感技术应用到对损坏资源的探测中

首先，在利用遥感技术进行调查时，必须要确定一个监测因子。选择矿石和自然景观是两种常见的类型。在实际工作中，一方面遥感技术极大地提高了监测的范围和效率。比如，通过一定的技术手段，它能够准确的找到损坏资源的实际位置，也能及时监测的塌陷的坑洞；同时，多光谱数据功能也是遥感技术一个突出的优势，它主要针对的是固体废弃物，能够对其构成成分以及空间分布进行准确的判定。在遥感技术的诸多功能当中，最重要的一项莫过于高精度的DEM功能，在对矿上环境进行调查时，采用该项技术能够获取有效地矿的地形情况及特征，并将其以数据图形的形式呈现出来，将人为失误的影响降到了最低。

其次，在进行矿藏资源的开发时，必须要充分考虑煤矿的不同程度上的热量辐射情况，以此将资源的浪费降到最低。而遥感技术则能够将及时有效地分辨出热量辐射等级，使得区域的矿藏类型的更加突出。这为相关的工作人员提供了理论依据，能够根据具体的图像进行针对性的调查，将环境的损害降到最低。

3.2将遥感技术应用到对地质灾害的监测中

1）在滑坡灾害中的应用。与其他类型的地质灾害监测所不同，遥感技术在该类型的地质灾害中发展的比较成熟，监测经验也是比较丰富的。在实际工作中，主要从两个方面进行监测，一个是对灾害主体而言，再一个就是针对于灾害主体涉及到的相关信息。它以地形地貌覆盖以及影像光谱信息为技术支持，在人和设备的相互协调作用，使得系统能够及时将灾害主体及具体信息及时呈现出来，极大地提高了施工操作效率。同时，遥感技术能够及时将斜坡类地质灾害分辨出来，像一些专业的遥感技术人才，能够根据遥感图像判定出矿山中的地质灾害类型、规模及分布位置，提高了调查水平。

2）在地表灾害中的应用。传统的监测方法要求调查人员必须深入实际的矿山环境中，但由于地形地貌的限制，所以这种方法的可操作性并不理想，而遥感技术的应用大大提高了监测效率。它根据雷达波相位差原理，能够将矿山中的物质以SAR影像的形式呈现出来，有效规避了大气效应的干扰，受到了人们的广泛青睐。其次，遥感技术还能实现对地裂缝的监测。反应在图像上是灰色细条状的形态。

3.3将遥感技术应用到矿上地质灾害的评估及预警

易发区、危险区以及预警是三种常见的遥感监测等级，这主要是由于从矿山地质灾害的形成到发生，遥感技术都能实现对其的监测所导致的。在进行危险等级评估及安全预警时，应该重点关注裂缝、斜坡以及地表变形等常见的地质灾害类型，选取合适的监测因子，借助于地理信息系统技术、多期遥感影像监测技术等科学全面的评定危险等级，并根据获取的图形信息及时判定灾害隐患，从而可以及时制定一定的处理措施，降低地质灾害的损害程度。尤其是在大力推进科学发展战略的今天，要想实现矿区居民与周围环境的长远发展，就必须要重视对地质灾害等级评估和预警，充分发挥遥感技术的优势。

4.結论

综上所述，遥感技术在矿山地质环境的调查中扮演着重要的角色。针对当前矿山中存在的问题，相关的工作人员必须要不断发挥遥感技术的优势，将人和机器有机的统一起来，实现对矿山资源的优化管理。