“3S”技术在闭坑矿山调查中的应用探析

张震

摘要    “3S”技术作为一种高效的调查手段，可以实时掌握闭坑矿山的分布现状，对于制订闭坑矿山生态恢复计划具有十分重要的意义。本文阐述了“3S”技术在闭坑矿山调查中的应用及作用，为今后类似调查工作提供参考。

关键词    调查;“3S”技术;闭坑矿山;生态修复

中图分类号    X14        文獻标识码    A        文章编号   1007-5739（2019）06-0260-02

辽宁是老工业基地，更是矿业大省。矿产资源储量丰富、种类多样。早在清末就已进行矿产开发，建国后随着经济发展，矿产开发也稳步提升。特别是近几十年来，能源需求量不断增多，人们环保意识淡薄，对矿山进行粗放式的开发，使矿山生态环境受到严重破坏，废弃矿山逐步增多。因此，应尽快掌握全省闭坑矿山数据，科学有序地进行闭坑矿山生态修复，避免生态环境进一步恶化，修复破损闭坑矿山生态环境。

1    “3S”技术在闭坑矿山调查的意义

闭坑矿山调查工作的内容复杂而具体，传统的调查方法（地形图现地区划调查方法）由于获取信息周期长、花费大、效率低、精确度低等明显的缺点己不适应现代闭坑矿山调查的需要。以GIS技术为核心，应用Arc GIS软件建立闭坑矿山调查管理系统，将遥感（RS）、地理信息系统（GIS）和全球定位系统（GPS）技术相结合（即通常所说的“3S”技术），作为一种高效的调查手段，可以实时掌握闭坑矿山的分布现状和分布特点，对于制订闭坑矿山生态恢复计划具有十分重要的意义。

2    闭坑矿山调查情况

闭坑矿山调查是林业中的一项全新工作。于2015年开始，闭坑矿山调查范围为省内历史遗留的、开采主体灭失的以及无法确定开采主体的等应由政府承担治理责任的闭坑矿山。通过对尚未进行治理的闭坑矿山名称、数量、面积、种类、分布等情况的调查，摸清底数、了解现状，做到底数清、情况明，为闭坑矿山生态治理（2011年开展青山工程闭坑矿山治理）计划及青山保护工作有关政策制订提供相关依据。

3    “3S”技术在闭坑矿山调查中的应用

3.1    “3S”技术在外业调查中应用

在外业调查中以RS为基础、以GIS为核心、以GPS为必备手段的“3S”集成技术逐渐显示出科学、快速、高效和低耗等诸多优点[1]，可以很好地解决传统技术外业调查中存在的现势性不够、准确性不稳定、人力物力消耗巨大等问题。“3S”技术主要在闭坑矿山外业调查中应用于以下几个方面。

3.1.1    图层添加与应用。可以通过已掌握的矢量化图形及航拍图像，作为外业调查时的参考依据。其中，矢量化图形（图1）主要包括县（区）、乡镇、村的行政界线，坡向、坡位等立地条件以及周围的林种、林龄等自然生态环境，有利于了解现场周围环境。采矿用地规模一般较大，分布于偏远地区，每年完全新采的矿点有限，多数在原矿区基础上扩大开采范围，因而具有一定的隐蔽性，而航拍图像（图2）则能对矿区有直接的了解[2]。

3.1.2    坐标点采集与图形勾画。矿区地面测量的基础是在地面布设一定形状的控制网，并精密测定其地面位置。传统上平面控制网一般布设为导线网（闭合导线、符合导线）或三角网。而GPS测量不要求两点间通视且所测点位精度均匀，与常规地面控制相比，具有很大的优越性和灵活性，尤其适合矿区平面控制测量，并且采集结果也较一般方法准确。因调查对象为闭坑矿山，许多矿区存在滚石、塌陷等危险，在不利于现场坐标点采集的情况下，可采用图形勾画与坐标点采集相结合的方式，对存在危险的地区参考周围环境与地图数据进行勾画。

3.1.3    属性查询与录入。首先，点击选中的电子图形，通过软件将需要录入的信息按照事先设计好的格式，以代码的形式（表1）导入所选图形的附带属性中予以保存，然后，依照代码对应的信息显示（图3），从而实现属性数据与图形数据的紧密链接，防止数据出现错漏或遗失。

通过“3S”技术获取的信息依托空间数据库技术可一体化管理图形（图像）与属性数据，并且可以实现数据存储和分析处理数据输出不仅具有空间分布特征和拓扑关系，能进行各种空间操作处理，而且具有生成新信息的能力。这些功能的实现能为更好更直接地了解、掌握调查内容提供技术支持[3-4]。

3.2    “3S”技术在内业处理中应用

通过利用“3S”技术外业采集的相关信息，可以直接导入到内业平台中，减少了以往通过录入坐标点生成图形与录入信息的不便，既节省了大量的工作时间，又避免了录入过程中容易出现的错漏，确保数据的准确性。

4    利用3S技术调查成果

本次调查采用3S技术，对全省尚未进行治理的闭坑矿山名称、数量、面积、种类、分布等情况进行调查。调查结果表明，全省现应由政府承担治理责任的闭坑矿山共有2 451处，总面积6 736.34 hm2。其中，涉及林地矿山2 023处，面积5 271.93 hm2;非林地矿山428处，面积1 464.41 hm2。按矿分类，金属类矿1 160处，面积3 236.25 hm2;非金属类矿共955处，面积2 365.21 hm2;其他336处，面积1 134.88 hm2。通过“3S”技术极大地加快了调查速度、简化了许多重复工作时间、提升了调查的准确性和科学性。

5    结语

目前，“3S”技术已在国内各行各业得到了广泛应用，但用于林业闭坑矿山调查工作中尚属首次。该技术改善了调查的工作方式，提升了调查科学性和调查速度，提高了综合调查能力，降低了成本。

6    参考文献

[1] 黄建文.遥感及GlS技术在森林资源信息更新中的应用[J].林业资源管理，2000（2）：59-62.

[2] 赵强.利用RS和GPS进行土地利用变更调查成果外业核查方法探究[D].长沙：中南大学，2012.

[3] 孙立新，白喜庆.“3S”技术在矿山环境地质调查中的应用[J].中国煤炭地质，2004，16（5）：70-71.

[4] 武帅莹，敬小东.3S技术在土地利用调查中的应用[J].交通科技与经济，2014，16（4）：105-107.