RS技术在矿山资源开发及环境监测中的应用进展-
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矿山测量中“3S”技术的应用与发展摘要:矿山测量服务于矿山勘探、设计、开发和生产运营的各个阶段。
文章简述了全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、遥感(RS)在矿山测量中的应用现状和应用模式,介绍了“3S”技术在矿山测量中集成化的发展趋势和发展前景。
关键词:矿山测量;“3S”技术;数字矿山;空间信息学引言矿山测量学是一个重要应用领域,在广大的煤矿、金属矿山、有色矿山等的生产过程中发挥着重要的作用,是测量学、地质学和采矿学的一个交叉学科。
它是综合运用测量、地质及采矿等多种学科的知识,来研究和处理矿山地质勘探、建设和采矿过程中由矿体到围岩、从井下到地面在静态和动态下的各种空间几何问题。
我国矿山测量历经半个多世纪的发展,已在矿业部门形成和采矿、矿建、地质、环境等学科既相互独立,又彼此渗透、交融的态势。
矿山测量的现代任务是:在矿山勘探、设计、开发和生产运营的各个阶段,对矿区地面和地下的空间、资源(以矿产和土地资源为主)和环境信息进行采集、存储、处理、显示、利用,为合理、有效地开发资源、保护资源,保护环境、治理环境服务,为工矿区的持续发展服务。
为了实现其现代任务,矿山测量必须充分应用现代测绘仪器和技术,将先进的现代技术同矿山测量的实际工作、具体特点相结合,拓宽矿山测量的生存空间和业务范围,促进矿山测量的改革和发展,适应市场经济体制和矿山体制改革的需要。
随着测绘科学技术的不断发展,以计算机技术为核心的数字测量技术取得了迅猛的发展,以数字测绘、全球定位系统、遥感和地理信息系统为代表的测绘新技术体系已经建立,新型测绘仪器迅速出现与普及,使矿山测量从理论到实践发生了根本性变化。
在新时期测绘新技术的应运而生为矿山测量技术的进步注入了巨大的活力,特别是“3S”技术的发展,成为矿山测量学取得新发展、新突破的关键。
1“3S”技术在在矿山测量中的应用“3S”技术是全球定位系统(Global positioning systems,GPS)、遥感技术(Remote sensing,RS)和地理信息系统(Geography information systems,GIS)的统称,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、通讯技术相结合,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、传播和应用的现代信息技术。
浅谈遥感技术在矿产勘查中的应用矿产勘查是遥感技术的传统应用领域。
20世纪70年代以来,随着多光谱数据的出现及数字图像处理技术的发展,遥感技术在超前评价成矿区带含矿潜力、揭示成矿区带延伸范围、区域成矿规律研究及蚀变带填图中显示出了极大的技术优势。
20世纪80年代以来,由于成像光谱技术的出现及GIS技术的发展,矿产勘查中的遥感技术应用方法取得了突破性进展,定量编制造岩(蚀变)矿物分布图及以GIS为基础的勘查区多源地学数据管理、分析与综合在矿产勘查与评价中发挥了较大的作用。
1 矿产勘查中的遥感技术应用策略当前,地表及浅层矿产资源开采殆尽,矿产勘查工作以寻找隐、盲矿和难识别矿床为主,其难度越来越大,而遥感技术以其固有的宏观、连续、真实且具有一定穿透力等特点在减少地质找矿难度方面已起到很好的作用。
随着信息获取和处理技术的不断进步和完善,遥感地质找矿取得了长足的发展。
矿产勘查中的遥感技术应用有如下几种技术策略:1.1 根据遥感影像色调、形态异常,直接圈定优先勘查靶区各种遥感影像上,可以发现一些不同于地层色调和形态的“特殊”影像体,往往由原生矿体露头、氧化矿露头及铁帽、围岩蚀变和矿床分散晕等形成。
因此,遥感影像上这些特殊影像体的识别是遥感直接找矿的一个重要环节。
各种金属矿体露头,特别是富含硫化物的矿体的露头,经风化淋滤后形成的氧化物或含氧岩类矿物,呈现出与周围岩石迥然不同的色彩,在高分辨率图像上可直接识别。
围岩蚀变是许多矿床的重要成矿标志,近矿围岩蚀变形成的蚀变岩石与周围的正常岩石在矿物种类、结构、颜色等方面都有差异,这些差异导致了岩石反射光谱特征的差异,并且在某些特定的光谱波段形成了特定蚀变岩石的光谱异常。
目前应用较广泛的是根据MSS、TM、ETM等多光谱数据自动提取矿化蚀变信息,常用的方法主要有比值变换法、主成分分析法、光谱角填图法、对应分析法、Gram—schmidt投影方法、混合象元分解法及PH技术。
3S技术在矿山环境治理中的作用摘要:随着我国经济的发展,矿山的开采在不断的深入,矿山开采在给经济的发展提供矿产资源的同时,也在很大程度上给环境带来了很大的影响,有的矿山区的生态环境遭受了很大的破坏,环境污染问题也在加剧,滑坡、泥石流的地质灾害也时有发生。
随着科技的发展,gps、rs和gis的技术在环境治理领域得到了充分的利用,对矿山环境的现状以及生态环境的变化做及时的监测,以便在第一时间采取有效的环境保护措施,实现矿产资源开采和生态环境保护协调可持续的发展。
关键词:矿山环境治理;3s技术;环境保护;作用中图分类号:tf521 文献标识码:a 文章编号:前言近年来,矿山开采带来了很多环境问题,造成很多土地的破坏,一些地区开采后由于没有及时的填埋地下矿井,造成地面下沉,给人们的生活带来很大的破坏。
在矿山开采取得经济利益的同时,要看到生态环境的变化,以科学的发展观为指导,科学的开采矿产资源,使人与自然和谐相处。
一、3s技术的概况3s技术是遥感技术rs、地理信息系统gis和全球定位系统gps 的统称,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、通讯技术相结合,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、传播和应用的现代信息技术。
3s技术可实现对各种空间信息和环境信息的快速、机动、准确、可靠的收集、处理与更新。
rs是指从高空或外层空间接收来自地球表层各类地物的电磁波信息,并通过对这些信息进行扫描、摄影、传输和处理,从而对地表各类地物和现象进行远距离控测和识别的现代综合技术,遥感技术可用于环境质量监测。
遥感图像能反映水体的色调、灰阶、形态、纹理等特征的差别,根据这些影像显示,一般可以识别水体的污染源、污染范围、面积和浓度。
另外,利用热红外遥感图像能够对城市的热岛效应进行有效的调查。
gis就是一个专门管理地理信息的计算机软件系统,它不但能分门别类、分级分层地去管理各种地理信息;而且还能将它们进行各种组合、分析、再组合、再分析等;还能查询、检索、修改、输出、更新等。
RSEI在环境变化监测中的应用摘要:针对当前难以监测矿山环境问题,本文应用遥感生态指数进行了矿山环境监测。
该方法集成归一化植被指数、温度指标、干度指标和湿度指标4项指标,综合反映矿区的生态环境。
通过观测2013-2016年Landsat8影像,利用遥感生态指数提取矿山环境信息,并分为差等、较差、中等、良好、优等五个等级,通过比较4年间影像变化,得出矿区RSEI均值已经呈现增长态势,矿区及其周围地区的生态环境质量正逐年改善。
关键词:遥感生态指数;影像分类;波段计算;归一化植被指数0 引言随着卫星技术的发展,遥感凭借其快速、实时、高效及大范围监测等诸多优势,广泛地应用于地理、环境、农林等各个领域[1,2],已逐渐成为一种高效获取空间数据的重要手段之一。
在生态环境监测方面,遥感更是获取第一手资料的重要方法。
然而,目前对各类生态系统评价研究多为基于单一生态指标,如利用植被指数监测林农生态系统,利用水体指数提取河流信息完成水环境评估,利用地表温度指数评价城市热岛效应等。
近年来,一种新型遥感生态指数(Remote Sensing Based Ecological Index,RSEI)逐渐被提出,它集成了反映生态环境的多种指标,可实现区域生态环境的快速监测与评价,具有一定的应用意义[3]。
本文应用RSEI进行某矿生态环境监测,通过耦合反映生态环境状况的绿度、湿度、干度和热度指标,实现对监测区域生态环境质量的监测与评价。
1遥感生态指数遥感影像中,遥感生态指数主要包括归一化植被指数、温度指标、干度指标和湿度指标。
RSEI将4个指标融合在一起,共同反映遥感生态环境条件。
1.1归一化植被指数遥感影像中,近红外波段的反射值与红光波段的反射值之差比上两者之和为归一化植被指数(NDVI),计算方法如公式(1)所示。
NDVI作为能环境绿度可以反映植物的影响,如土壤、积雪量、枯叶、粗糙度等。
NDVI也可以用来监测研究区域植物的生长状态和植物的覆盖度并且可以消除部分辐射误差等。
试论3S技术在地质勘查中的应用随着我国科学技术的不断发展与进步,3S技术也迅速的得到发展并被广泛应用在各行业中,它不仅能够直观的反映出各个地理空间之间的关系,同时也为我国地质勘查提供有效的技术支持。
标签:地质;勘查;技术随着3S技术的不断发展,将遥感、全球卫星定位系统和地理信息系统紧密结合起来的”3S”一体化技术已显示出更为广阔的应用前景。
现代化的3S技术主要包括卫星导航定位技术、遥感技术、GPS信息系统技术等。
这些技术也开始应用于地质勘查工作中,为我国地质勘查做出了巨大的贡献。
一、RS技术RS技术是遥感技术的简称。
RS技术能应用于环境较恶劣的情况下,比如在自然灾害发生时,可以利用遥感技术对发生灾害的地区进行勘查。
在地质勘查中,遥感地质勘查技术的应用方法为,采用现代遥感设备对地质情况进行卫星扫描或者光谱识别,以准確获得地质信息,为地质研究提供重要的参考依据。
其在实际应用中,以高端遥感器作为基础,不仅可以采用卫星进行勘查,获得准确的地质信息,而且还可以采用航拍机械设备以及计算机技术,准确、详细的呈现出地质航拍图和模拟图。
由于遥感地质勘查技术的应用,人类在自然界中有了更多的发现,人们的视野更加宽阔。
遥感地质勘查技术凭借着自身的综合性、宏观性等优势成为了当今我国在地质研究和勘测中的不可替代的重要手段。
通过近几年的不断发展,遥感技术已经有起初的单一化逐渐转变为多源遥感,向多元化方向发展,利用RS 技术,工作人员能够获取地质详细图像。
RS遥感技术的应用在矿产勘查中有着十分重要的作用,同時也优化了诸多矿产勘查工作,进而提高工作精准度,从而能够提高勘查的准确度,实现最佳的勘查效果,同时能够促进我国矿产资源勘查工作的高质量完成。
二、GPS技术地质勘查工作由于作业环境限制,有着强度大,效率低,周期长的特点,因此需要先进设备仪器辅助作业。
传统的辅助仪器以电子仪器应用最为广泛,但是仍然不能满足地质勘查强度需要。
随着时代的发展,地质勘查领域在不断的发展中,也要进行新技术的革新以提高了勘查的质量和效率,将GPS 技术应用到地质勘查中,优化了地质勘查的形式。
DOI:10.16660/ki.1674-098X.2018.26.061多次RS与GIS技术在矿区量测中的应用梅昭容 潘剑君(南京农业大学 江苏南京 210095)摘 要:矿产资源的开发利用在促进经济高速发展的同时也给周边地区带来了一系列环境问题与安全隐患。
且作为不可再生资源,不加以合理规划的无序开采,会降低工作效率且加速矿产资源的枯竭。
随着遥感与地理信息系统技术的发展,时效性高且成本较低的技术手段,逐渐在矿山量测,环境评估,安全监测以及生态修复规划中发挥着重要作用,逐渐取代传统的人工量测层层上报的监测方法,成为矿区生产规划的主要手段。
关键词:RS 地理信息系统 矿山数字量测中图分类号:P642.21 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2018)09(b)-0061-04矿产资源作为自然界一种常见的固有资源,为国家的经济发展提供了重要的原料,据统计,我国95%以上的能源,80%以上的工业原料与70%以上的农业生产资料都来自于矿产资源[1]。
矿产资源的开采在对国民经济带来极大推动的同时,也必然会造成当地生态环境的破坏,进而引发一系列环境问题与地质灾害,如果不加以重视,对矿区环境进行实时监测评估并及时规范采矿行为,必将给当地居民的生产生活带来一系列隐患[2]。
与传统需要大量人力的监测手段不同,随着空间信息技术的发展,以卫星对地观测技术与计算机信息技术为支撑的“3S”技术(遥感技术、全球定位系统、地理信息系统),在矿山量测、矿山环境监测与生态修复、矿区地质灾害监测及安全性评估等方面都发挥着重要作用[3-4]。
1 RS技术在矿山数字量测中的应用采矿活动是一个复杂的系统性工程,牵涉到诸多地球系统中的问题,矿山量测是矿山开发与生产的重要环节,对于提高生产效率及保障作业的、安全有着重要意义[5]。
传统的矿山量测是运用有关测量仪器量测山体的各个采矿点,道路与排土场等的位置,获取其主要几何信息,随后进行整理归纳最终得出整个矿区的量测图,为后期的采矿作业与生态修复提供参考,实现矿产资源的合理开发利用[6]。
RS(Remote Sensing,遥感)技术是一种通过远距离感知地球表面物体信息的技术。
它利用传感器设备获取地物发射、反射或吸收的电磁辐射能量,然后对这些信息进行识别、分类和分析。
RS技术在许多领域都有广泛的应用,具体包括以下几个方面:1. 土地资源调查:通过遥感图像可以获取土地的形状、大小、纹理、颜色等信息,从而进行土地利用类型划分、土地资源评估和土地覆盖变化监测等。
2. 农业:遥感技术在农业领域的应用包括作物估产、作物病虫害监测、农业灾害评估等。
通过分析遥感图像,可以获取作物的长势、病虫害分布、干旱情况等信息,为农业生产提供决策支持。
3. 环境保护:遥感技术在环境保护领域的应用包括生态环境监测、生物多样性保护、污染源识别等。
通过遥感图像可以发现环境污染事件、生态退化区域,从而为环境保护政策制定和污染治理提供依据。
4. 城市规划与管理:遥感技术在城市规划与管理领域的应用包括城市扩张监测、基础设施建设、交通网络规划等。
通过遥感图像可以获取城市的空间结构、人口分布、建筑物密度等信息,为城市规划和管理提供科学依据。
5. 气象预报:遥感技术在气象领域的应用包括天气监测、气候研究、灾害预警等。
通过分析遥感数据,可以获取地表温度、湿度、云层等信息,提高气象预报的准确性。
6. 国防与安全:遥感技术在国防与安全领域的应用包括战略目标监测、情报收集、战场环境分析等。
遥感图像可以提供敌方军事设施、兵力部署等信息,为国家安全决策提供支持。
7. 地球科学:遥感技术在地球科学领域的应用包括地形测绘、地质勘探、冰川监测等。
通过遥感图像可以获取地球表面的地形、地质构造、冰川动态等信息,为地球科学研究提供数据支持。
管理及其他M anagement and other探析RS和GIS在矿山地质勘测中的应用胡 微摘要:矿产资源作为国民经济发展的基础资源,对整个社会经济产生重大作用。
从具体层面而言,矿产资源在开采中都是需要制定符合实际情况的开采方案,但是开采方案的科学合理性需要借助地质勘测数据资料作为依据,如果勘测资料存在问题,基本上整个开采过程都会受到很大影响,甚至会造成安全事故出现。
在以往矿山地质勘测中,主要使用人工开展勘测活动,但是现阶段矿山地质环境异常复杂,使用人工勘测方式往往无法获取到确切的地质环境信息,最终会影响到开采方案的合理性。
在科学技术发展中,遥感技术和GIS技术产生,对地质勘测产生非常重大的影响。
通过对这两种技术的使用,能够提升矿山地质勘测的精确性,为矿山开采方案制定奠定良好的基础。
因此,在矿山地质勘测工作中,应当加强遥感技术和GIS技术的应用,结合具体情况对这两种技术进行使用,从而保障开采工作顺利落实。
本文通过对RS和GIS在矿山地质勘测中的应用优势阐述,分析了RS和GIS在矿山地质勘测中的应用。
关键词:RS;GIS;矿山;地质勘测我国地大物博,各类资源都非常丰富,特别是矿产资源每个区域都有,当前已发现的大型矿产资源数量非常多。
但是,从矿山资源开采过程分析,大部分矿山开采都会对生态环境带来严重破坏,并且这种破坏无法在短期内进行自我恢复,就算使用人工修复也需要很长时间。
一般情况下,矿产资源开采中,既需要占用大量的土地资源,也会产生大量的矿渣、废水等,对矿山周围环境带来严重的污染。
从这些情况产生的原因分析,都是没有制定科学合理的开采方案,导致产生了数量非常多的污染问题和地质灾害。
这源于以往在矿山地质勘测中,主要是依靠人工勘测,对信息技术使用程度不高,难以保障勘测结果的真实可靠性。
然而,遥感技术和GIS技术与传统测量技术进行比较,其有着非常强大的应用优势,能够确保地质勘测数据资料的准确性,从而为矿山各项工作开展提供依据。
Envi的RS原理及应用感想1. 简介Envi是一种基于RS(Remote Sensing,遥感)原理的环境监测和评估系统。
RS是通过卫星、无人机等远距离获取地球表面信息的一种方法,可以用于环境变化的监测和评估。
Envi利用RS技术采集数据,并将其用于环境监测和评估,具有广泛的应用前景。
2. RS原理RS技术基于传感器获取地球表面反射、辐射或散射的电磁波能量,并将其转换为数字信号进行处理和分析。
RS原理包括以下几个方面:2.1 传感器传感器是RS技术的核心,其通过测量地表反射或辐射能量来获取数据。
常用的传感器包括光学传感器、红外传感器和雷达传感器等。
光学传感器可以获取可见光和近红外光谱信息,红外传感器可以获取远红外和热红外信息,雷达传感器则可以获取微波信息。
2.2 数据获取通过传感器采集的数据通常是以数字形式存储的,可以直接用于分析和处理。
数据获取包括对地表反射、辐射或散射能量进行测量和记录等操作。
2.3 数据处理和分析数据处理和分析是RS技术的关键步骤,包括图像增强、分类和分类等操作。
通过处理和分析,可以从RS数据中提取出有用的信息,如土壤湿度、植被覆盖率、水质污染程度等。
3. Envi的应用感想Envi作为一种基于RS原理的环境监测和评估系统,具有以下几个方面的应用优势:3.1 环境监测Envi可以实时监测环境中的变化,如大气污染、土壤侵蚀等。
通过获取RS数据并进行分析,可以快速了解环境状况,并及时采取相应的措施进行治理。
3.2 灾害预警Envi可以通过RS数据监测自然灾害的发生和发展趋势,如地震、洪水等。
及时预警可以为相关地区的居民提供更多的安全保障。
3.3 资源管理Envi可以用于土地利用规划和资源管理。
通过RS数据的分析,可以了解土地的适应性和资源分布,从而进行合理的资源配置和利用。
3.4 生态保护Envi可以监测生态环境的变化,如森林覆盖率、湿地退化等。
通过及时监测和评估,可以采取措施保护珍稀物种和生态环境。
随着我国科技水平的提高,信息化技术也在不断发展,RS 技术即遥感技术(Remote Sensing ,RS )在生产中的应用,引起了更多学者的关注。
以森林病虫害为对象进行监测时,采用遥感信息作为主要信息源。
通过增设地面监控站、辅助卫星定位等,在野外林业调查中应用RS 技术,定位精度高,自主可控性强,从而减少由其他卫星导航系统造成的干扰,同时也为森林资源管理工作提供更加准确可靠的信息支撑。
就林业生产而言,RS 系统在应用过程中还存在一些问题急需解决,必须结合具体情况来合理使用RS 系统。
分析RS 技术的概况和特点,并探讨其在林业生产上的应用。
1RS 技术研究进展森林资源的管理越来越依赖于科技应用能力的提高,RS 技术可以为多种森林资源管理应用贡献信息[1]。
对于全球温室效应这一重大热点问题,加大力度研究森林在碳汇、碳中和、碳达标中的重要作用,是解决温室效应问题的关键,RS 技术也是解决这一棘手问题的突破口之一。
3S 技术[即遥感RS 、全球定位系统GPS (Global Position System )和地理信息系统GIS (Geographic Information System )]一般是通过卫星发射的电磁波,对所研究的区域进行检测,RS 技术在3S 技术中起到了关键作用[2]。
RS 技术在3S 技术应用中起着研究项目信息采集的作用,其应用原理是利用电磁波反射对所研究的领域探测后进行信息转换,为采集工作的开展奠定有力的基础[3]。
目前,信息的采集和利用是世界发展的主旋律,RS 技术为森林资源的检测和开发提供了重要的技术支撑和理论依据[4]。
RS 技术应用在实际林业调查中,可以根据实际需要和条件要求来选择无人机、人造卫星等。
3S 技术中应用较为广泛的也是RS 技术,其属于基础类应用技术,主要发挥对目标研究区域的动态监测,采集区域信息,然后将所采集的信息进行分析处理、对外输送反馈。
该技术的优点就是可以对目标研究区域的相关信息进行动态监测,并且有着很强的适应性。
测绘技术在资源环境及城乡规划中的应用摘要:随着科学技术的发展,我国的测绘技术有了很大进展,并在资源环境及城乡规划中得到了广泛的应用。
该文就测绘技术在资源环境及城乡规划中的应用进行研究,旨在发挥测绘新技术优势作用,以推动地质测绘勘测事业健康发展。
关键词:测绘技术;资源环境;城乡规划引言随着我国城乡一体化建设进程的不断深入,全域土地综合整治工作成为当前的一项重点工作。
在综合整治土地资源的过程中,土地整治工作会受到林木、道路等多种自然因素的影响,从而增加了土地整治工作的复杂性,阻碍了城乡一体化建设目标的实现。
在这一背景下,可以结合先进的科学技术和科学设备,使用测绘技术和测绘设备开展全域土地综合工作,从而明确全域土地综合整治的具体情况,科学有效地开展全域土地综合整治工作,对我国土地资源管理的整体工作有积极意义。
1测绘技术的概述测绘技术所凸显的信息化特征比较显著,与当前的时代发展趋势更为契合。
具体指在大数据、计算机等多种技术依托下,智能获取丰富的数据资源,合理构建一体化的测绘处理系统,在全面获取丰富测绘信息的基础上通过智能统计、分析,得出精准的测量结果,切实反映资源的分配情况。
可以说,该技术所具有的智能化功能让测量工作进入了全新的发展阶段,有效改善了传统以人工为主的测绘模式,显著节约了人工的成本,提高整体的操作效率,同时也在很大程度上提高了测绘结果的精准性与真实性。
同时,在信息化载体支撑下所开展的测绘工作,所呈现的操作流程更为便捷,并且在数据误差风险防范与质量保障上也具有着比较突出的效果。
在认识到该先进技术所具有的助力功能后,相关单位需要精准剖析具体的操作流程,并科学开展相关实践工作。
2测绘技术在资源环境及城乡规划中的应用2.1测量控制网的布设在进行测量控制网的布设时,要根据当地的具体情况以及相关的测绘技术、施工条件以及测量控制网的实际要求,制定出合理的测量方案,并结合当地的实际情况和相关测绘技术来构建一个科学、合理且完整的测量控制网。
高二地理遥感RS在资源普查环境和灾害监测中的应用试题答案及解析1.热红外遥感影像亮度可反映地物表面温度,地物的表面温度越高,在影像中就越亮。
晴天正午时刻,下列地物在同一幅热红外遥感影像中最亮的是()A.公路B.菜园C.鱼塘D.果园【答案】A【解析】根据题干提示,晴天正午时刻,公路表面温度最高,所以热红外遥感影像亮度也是最亮的。
【考点】地理信息技术的应用。
2.下图为2014年5月22日发生在美国华盛顿州奥索镇的一次灾害图片。
读图完成下列小题。
【1】为了快速了解灾情,可采用的技术手段是A.GPS B.RS C.GIS D.BIM【答案】B【解析】遥感技术用于对地面物体进行实时观测,为了解灾情,可以采用的技术是遥感技术;GPS主要用于定位,GIS主要用于数据分析。
【2】为防止此类灾害发生,可采取的有效措施有①植树造林,保持水土②采取工程加固③设立灾害救治预案④加强监测与预报A.①③B.①④C.②③D.②④【答案】D【解析】图中的自然灾害是泥石流,主要采取加固工程措施,加强监测与预报。
【考点】该题考查地理信息技术和灾害防治。
3. GIS的全称是()A.地理信息系统B.遥感技术C.全球定位系统D.地球卫星导航【答案】A【解析】地理信息系统全称GIS;遥感技术全称RS;全球定位系统全称GPS,故本题选A。
【考点】本题主要考查地理信息技术的应用。
4.区域是地球表面的空间单位,它是人们在地理差异的基础上,按一定指标和方法划分出来的。
由于人们划分的目的不同,所用指标和方法也不同。
读黄河流域图,回答问题。
【1】黄河流域作为一个区域单元,以下说法不正确的是A.黄河流域可以划分出下一级区域B.黄河流域有一定的面积和形状C.黄河流域的边界是较为明确的D.黄河流域是根据综合指标划分的【答案】D【解析】河流流域是指河流的汇水区域,流域界线一般以山脊、山峰为界。
故其划分的指标是单一性的,D错误。
【2】图中甲处湖泊面积不断缩小,要及时获取湖泊面积变化情况,最快捷的方式是A.RS技术B.GPS技术C.GIS技术D.数字地球【答案】A【解析】监测并快速获取地面事物的影像资料,是遥感技术的主要功能。
RS技术在矿山资源开发及环境监测中的应用进展* [摘要]:随着经济的发展,矿产资源开发及矿山环境污染等问题日益严重,遥感技术在矿产勘查与开发及环境监测中扮演越来越重要的作用。
本文详尽介绍了遥感技术在矿山开发及环境监测中的优势,详细分析了多光谱遥感和高光谱遥感在监测过程中所发挥的作用,并提出现存的技术问题。
在文章最后探讨了遥感技术在矿山开发及环境监测方面未来的发展方向。
[关键词]:遥感技术矿山开发环境监测环境治理
中图分类号:td8 文献标识码:td 文章编号:1009-914x (2012)26-0273-01
0 引言
我国是世界上重要的矿产资源大国和矿业大国,矿业已经成为我国国民经济的重要基础产业[1]。
长期以来,我国矿产资源开发利用比较粗放,由于管理上的不当,矿产资源的开发浪费严重,对环境造成极大破坏,引发了严重矿山环境问题。
随着科学技术的迅速发展,传感器越来越先进,遥感影像的分辨率(空间、光谱、时间及辐射分辨率)不断提高,极大地提高了对矿区地物分辨和识别的精度,突破了以往仅从地面研究矿山开发和矿山环境的局限性[2]。
1 rs技术进行矿产资源开发及环境监测的目标及其优势
rs是多平台、多波段、多模式和高空间、高分辨率、对地表监测的高新技术[3],可以概括为借助光、热、无线电波等电磁能量
来探测地物特性的科学。
矿山开发及环境遥感监测目标一般指矿产资源开发点和开采面的分布、位置、开采方式、矿山的开采状态、矿山开发引发的灾害和环境问题。
遥感技术的飞速发展为矿山开发和环境监测提供了新的技术方法和知识支撑。
从定性观测描述走向定量反演,监测精度不断提高,监测内容、空间范围不断的扩大。
传统的矿山环境污染监测可以采用直接采样进行化学分析、物理方法以及生物指示诊断等。
遥感技术具有多波段和多时相获取的特点,同时通过多次增强可以突出遥感影像的特征,通过多角度对地面进行立体观察,可以获取丰富的地物信息。
2 数据源
目前应用于矿山开发及环境监测的遥感数据有中高等分辨率的多光谱卫星遥感影像、高光谱遥感影像、微波遥感、热红外遥感等。
微波遥感能全天候、全天时、穿透云层、浓雾和烟尘等大面积对地观测,对传统光学传感器成像困难地区有着特别重要的意义,能够提供可见光和红外遥感所不能提供的矿山数据信息[4]。
目前常用的微波遥感数据按分辨率从低到高包括envisat、radarsat-1、palsar和terrasar-x等。
3 多光谱遥感进行矿山开发及环境监测
多光谱遥感按分辨率可分为中低等分辨率卫星数据和较高或者高等分辨率卫星影像。
中低等分辨率卫星数据主要包括中巴卫星数据、tm、aster等。
较高或者高等分辨率卫星影像包括quickbird、spot、irs-p6、ikonos、worldwiew等。
长期以来,多光谱遥感在矿山开发及环境监测中扮演着越来越重要的作用,它能够为人类的对地观测计划提供大量的遥感影像数据,通过图像合成和融合技术、图像信息增强等技术方法,采用定性或者半定量的方法提取矿山开发及环境监测的信息,其数据特征已经从单一的地物信息发展到了获取丰富的地物信息和高程信息。
在使用不同的遥感数据进行监测时核心的部分就是图像的预处理、图像融合和图像增强等,目的是提高图像的融合质量和突出相关的地质信息,以达到更好的监测效果。
目前,常用的图像融合方法主要有ihs变换法、主成分分析法、小波变换法和brovey变换法、pan sharpening变换法。
褚进海等根据quickbird的数据特点和矿山开发及环境监测的特点,选择几种主要的数据融合方法做实验,从目视解译效果和定量分析角度得出,使用quickbird数据进行融合时,pan sharpening变换法不但提高了影像的空间信息,而且更好的保存多光谱遥感影像的光谱信息,并且具有较高的保真度。
所以pan sharpening变换法是一种适合于quickbird遥感数据在矿山监测中的一种融合方法。
目前,gram-schmidt波普锐化方法被认为是一种高保真的融合方法[5]。
4 高光谱遥感进行矿山开发及环境监测
遥感技术的发展经历了全色(黑白)、彩色摄影、多光谱扫描成像阶段之后,20世纪80年代初期成像光谱概念的出现,使光学遥感进入了又一个崭新的阶段—高光谱遥感(hyperspectral remote sensing)。
高光谱遥感通常在可见光到短波红外波段其光谱分辨率
高达纳米数据级,光谱通道高达数百个以上,而且各光谱通道间往往都是连续的,因此高光谱遥感又被称为成像光谱。
高光谱遥感数据的特点是“图谱合一”,正是由于这一数据特点,在运用高光谱遥感进行矿山开发及环境监测时对数据的处理和分析技术提出了
更高的要求,比如数据信息提取方法、数据降维和大气校正等。
目前,运用的主要降维的方法就是卷积运算和最小噪音分量(minimum noise funtion,mnf)变换。
处理高光谱数据关键的技术之一就是大气校正,目前,被认为精度最高的大气辐射校正模型是flassh 。
矿山环境污染信息提取主要指固体废弃物污染、矿山植被污染和矿山水体污染等信息提取。
矿山固体废弃物一般包括煤矸石、剥离废弃物、废石(渣)、尾矿库等固相废物。
岩石矿物在0.4~2.5μm 和热红外区间均有自身独特的诊断吸收谱特征。
3价和2价铁离子在700nm和1000nm、al-oh或fe-oh在2200nm附近也均有吸收特征[6]。
高光谱遥感探测矿山植被污染主要是利用植被指数法和导数光谱法进行生物物理化学参数识别。
植被指数法容易受到土壤背景、物候期等的影响,使用的时候要慎重。
导数光谱法常用的主要有一阶和二阶导数,分别体现了原始光谱曲线的斜率和变化情况。
高光谱遥感探测矿山水体污染的主要原理是污染的水体与未被污染的水体的诊断普特征不同。
5.rs技术在矿山资源开发及环境监测中的应用前景
目前,多光谱遥感数据和高光谱遥感数据是矿山开发及环境监测中使用的主要数据源、微波遥感和热红外遥感成为其有力的补
充。
未来的几年,随着传感器光谱和空间分辨率的不断提高,将进一步推进高光谱遥感在矿山开发及环境监测中的发展。
随着高光谱遥感技术的飞速发展,定量化遥感是遥感技术的发展方向。
定量化遥感技术使遥感从地物的鉴别发展到对地物的识别,并使遥感工作方法从图像分析转变为光谱分析为主的图谱结合的新阶段,使遥感利用地物光谱的指纹效应直接进行微观(矿物)的信息提取。
参考文献:
[1] 武强,刘伏昌,李铎.矿山环境研究理论与实践[m].北京:地质出版社,2005.
[2] 陈伟涛,张志,王焰新.矿山开发及矿山环境遥感探测研究进展[j].国土资源遥感,2009,(2):1-8.
[3] 郭华东等.汶川地震灾害遥感图集[m].北京:科学出版社,2008.
[4] 舒宁.微波遥感原理[m].武汉:武汉大学出版社,2003.
[5] 张志,陈伟涛,李志忠.矿山环境污染遥感监测的现在和未来[c].第16届全国遥感技术学术交流会论文集.北京:北京地质出版社,2007:290-296.
[6]甘甫平,刘圣伟,周强.德兴铜矿矿山污染高光谱遥感直接识别[j].地球科学-中国地质大学学报,2004,29(1):119-126.。