基于3S技术矿山地质灾害监控及防治研究

周维星

（贵州有色地质工程勘察公司，贵州 贵阳 550000）

有色金属开采是工业经济发展的根本保障，为工业自动化生产提供物质基础。随着金属矿区开发规模不断扩大，矿区地质灾害发生率逐渐上升，不仅影响了区域地质结构的稳定性，也对安全生产及效益增收造成不利。基于3S技术平台下，地质灾害监控操作需配合高端技术，建立高科技平台实施综合防治。

1 地质灾害现状

贵州省是我国金属矿存储量位居前列的大省之一，早在2002年，贵州省勘查发现矿产达到110种以上，矿床、矿点超过3000处。其中，黑色金属、有色金属、贵金属等矿石的存储量位居全国前列。随着金属矿大规模开采，矿区地质灾害发生率持续上升，如何消除地质灾害带来的风险隐患，必须依赖于高科技设定灾害监控系统。据统计，贵州省矿区生产引起地质灾害超过30次，主要包括：滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷等，造成经济损失超过800万元。从矿区可持续发展角度考虑，对地质灾害实施综合监控及防治处理，有助于提高矿区生产作业效率，提升金属采矿生产效益。

2 基于3S技术地质灾害监控特点

（1）技术性。"3S"是遥感(RS)、全球定位系统（GPS）和地理信息系统(GIS)的简称，是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、通信技术相结合。矿区3S技术监控中，3S技术凭借其先进的技术优势，为矿区人员提供精确的地质信息，维持现场作业流程安全与可靠性。

（2）功能性。地质灾害具有不可抗拒性，设定监控系统可提前通告采矿人员，对现场采取针对性的防护方案。以滑坡灾害为例，3S技术可以设定多元化的监控平台，对监控区进行功能化操作。例如，现有3S监控中拟建的地质灾害监测系统将包含以下主要子系统：数据获取与提取系统；空间数据管理与分析系统；动态监测系统；决策系统。

（3）协调性。3S系统可以设定成多个不同的子系统，子系统之间合作分工执行监控人物，提供不同的功能，可以有效实现地质灾害的动态监测，是预防预报地质灾害的有效手段，对防灾减灾具有重要意义。此外，3S技术多学科高度集成的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用，为监控人员提供有效信息资源。

3 基于3S技术地质灾害的防治系统

（1）数据获取与提取系统。数据来源主要包括遥感数据、GPS和实测数据、野外调查数据等。该系统中将充分发挥RS可获取大范围数据资料；获取信息的速度快，周期短；获取信息受条件限制少；获取信息的手段多，信息量大等特点，为系统提供地质灾害的综合信息。同时利用GPS的定位功能提供目标的详细地理坐标。实测数据可以弥补RS和GPS的缺陷，为系统提供更加精确的原始数据。

（2）空间数据管理与分析系统。该系统中主要发挥GIS强大的空间查询、分析和处理功能。实现数据的输入、处理和更新；空间分析和统计、图形编辑等；同时利用GIS特有的空间分析功能，结合遥感资料，可以在地质灾害监测系统中进行空间叠加分析、缓冲区分析、三维模型分析等。可反映地质灾害的分布特征，对防灾减灾具有指导意义。

（3）动态监测系统。动态监测是拟建的地质灾害监测系统的主要目的，是灾害预测预报的重要方式，该子系统将充分发挥GPS和RS的数据更新能力，通过监测数据的变化来反映灾情的变化，为灾害防治提供依据。

（4）决策系统。矿区长期立足于市场发展，要从管理学角度编制运营模式，从而提高整个区域的战略计划目标。对于提高灾害防治水平，需要按照灾害防治及改良制度进行，从管理学角度实施战略改革计划，这样才能满足项目管理及运营需求。建立防灾救灾的决策模型是地质灾害监测系统的最终目的，可为相关部门提供科学依据。

4 矿区灾害防治存对策

（1）内部环境。①增强内控意识：现代矿区实现灾害防治创新改革，必须要从思想意识上调整现有观念，围绕矿区经营及发展需求提供战略计划，全面提高整个灾害防治环境管理水平。矿区要立足于市场经济体制，结合市场环境变化及产业改革趋势，提出符合战略计划要求的管理对策，从思想观念上认识到灾害防治的重要性。同时，围绕灾害防治实施战略思想革新，把矿区运营及战略方案与灾害防治相互协调，更好地树立灾害防治意识。②健全内控制度：结合实际运营情况，编制一套符合矿区发展需求的战略制度，为灾害防治及管理工作提出科学的引导方向。为了改变传统控制决策，灾害防治模式需达到预定的指标，才能实现整个管理机制的创新改造，也是矿区个性调整的基本要求。

（2）风险评估。①精准定位失控环节：风险评估是为了指导实际运营，按照矿区战略目标采取相应的控制方案，也是减小灾害防治作业难度的有效方式。精准定位失控环节需从多个方面开展工作，要求管理人员从思想观念开始转型与调整，落实项目管理及改造方案，对产业结构实施综合升级与改造，避免市场变化带来的诸多风险隐患，也是健全灾害防治制度的有效方式。②构建风险管理机制：参照风险评估结果，矿区要及时调整现有的管理机制，对灾害防治管理及时实施优化改革，共同降低外在因素造成的风险隐患，这些都是事先风险管理目标的关键。为了改变原有的风险控制模式，要从矿区内部组织结构进行改变，把风险损失控制在最小范围内，不断提高风险管理机制与操控效率，这些都是整个风险管理需要考虑的问题。

（3）信息与沟通。①提高信息质量：对于日常运营阶段产生的信息数据，矿区要考虑其内在价值及指导价值，及时收录相关信息资料作为储备，为信息交流与沟通提供良好的平台。不同类型的信息容量也不一样，对于灾害防治产生的相关数据，要收录到矿区灾害防治数据库中作为指导方向，这些才能更好地完成灾害防治目标。②建立沟通制度：矿区可以参照国有矿区内控模式，选定某个特殊的经济组织结构，对内部运营情况实施综合监控，及时检查灾害防治是否存在异常问题，全面提高内部监控管理效率。通常，矿区可编制监控委员会，由家族成员及公司人员共同参与项目管理，对一些重大决策性事件进行综合控制，消除潜在性的风险隐患，实现监控检查目标最优化，增强了矿区灾害防治竞争力。

5 结论

3S技术主要是采取综合监控与专项防治方案，综合监控是从多个方面进行调控，按照矿区灾害防治及市场调整趋势，提出切实可行的战略方案，具有统筹兼顾的特点，包含了矿区运行管理的各个方面。

一般来说，从管理层到基层员工，都必须全面参与整个项目计划，才能提供多个方面的管理保障，避免地质灾害带来的运营风险。

[1]张建坤，黄声享.GPS技术在滑坡变形监测中的应用[J].地理空间信息.2015(06)

[2]李成钢.GPS/CORS地质灾害动态监测技术及其误差分析[J].测绘通报.2014(09)