遥感技术在矿山地质环境监测中的应用
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遥感技术在矿山地质环境监测中的应用
发布时间:2022-03-23T03:38:36.658Z 来源:《中国建设信息化》2021年10月20期 作者: 李洋
[导读] 我国的经济持续发展,离不开我国矿业的支持,但是在发展的过程中
李洋
扎赉诺尔煤业有限责任公司勘测公司 内蒙古 满洲里市 021410
摘要:我国的经济持续发展,离不开我国矿业的支持,但是在发展的过程中,矿产的地质环境问题频发发生,造成严重的经济损失,传统的矿山地质环境监测技术已经不能满足我国的矿业发展要求,而遥感技术的应用给矿山地质环境的监测带来诸多便利,通过遥感技术
对矿山地质环境进行监测,可以有效地帮助相关工作人员快速、全面地了解矿山地质环境现状,及时发现矿山地质环境存在的问题,协助
施工团队更好地进行工作,因此,加强遥感技术的应用有非常重要的意义。
关键词:遥感技术;矿山地质环境监测;应用
引言
随经济社会的迅速发展,矿山地质环境问题日益恶化,各国积极开展矿山地质环境保护治理及研究工作。矿山地质环境监测作为环境保护工作的第一道防线,为环境治理提供依据,是不可忽视的一个环节,因此本文对遥感技术在矿山地质环境监测中的应用进行了重点分
析。
1遥感技术的概述
作为一种高效、灵活的探测技术,遥感技术源于20世纪60年代,理论依据为电磁波理论,是指通过大量传感仪器收集、处理远距离目标所辐射和反射的电磁波信息,最终成像,通过这种探测技术,可以有效识别地面上的各种景物。任何物体都具有光谱特性,具体地说,
它们都具有不同的吸收、反射、辐射光谱的性能。在同一光谱区各种物体反映的情况不同,同一物体对不同光谱的反映也有明显差别。即
使是同一物体,在不同的时间和地点,由于太阳光照射角度不同,它们反射和吸收的光谱也各不相同。遥感技术就是根据这些原理,对物
体作出判断。现代遥感技术在使用中,所需环节较多,比如获取信息、传输信息、存储信息及处理信息等,只有具备上述环节,才能确保
遥感系统的完整性,其中获取信息的遥感器是最为核心的组成部分。目前,遥感技术的应用范围越来越宽广,应用领域也越来越多,主要
用于气象观测、资源勘查等方面,因此,在矿山地质环境监测中,遥感技术发挥着重要的作用。
2遥感技术的特点
遥感技术具有操作灵活简单、效率高、应用广泛等特点。
第一,操作方式简单,工作中只需将无人机的飞行路线设计合理,再根据具体工作实时矫正即可;此外,若在工作中出现问题,可自行监测并返回起点,并在解决故障后再次开展工作。第二,可更为快速、准确地对矿山地质环境进行监测,提升了工作效率,同时监测突
发情况,帮助工作人员做出相应分析,降低突发事件发生率,减少损失。第三,在条件恶劣与地形复杂的环境中,均可进行准确地测量。
此外,遥感技术与三维技术相结合,可更加全面、细致地进行测量,帮助工作人员精准掌握监测情况。
将遥感技术应用到矿山地质环境监测中,可使采集到的信息具有一定实时性,应用于实际工作中。第一,遥感技术可根据实际需求对数据进行相应分析,自行清除无价值的信息,进一步提升数据采集信息的有效性与实用性;第二,遥感技术可对信息进行有效分析,在清
除无用数据的同时,找出这些信息的内在联系,重新分组排列,自行整理信息。
3遥感技术在矿山地质环境监测中的应用
3.1矿山斜坡类地质灾害监测
遥感技术投入使用以来,人们常用的方式是将其作为地质灾害的监测工具,随着科研人员将传感技术在此领域的不断研究,积累了丰富的斜坡类地质灾害监测的经验,形成成熟的识别监测系统。遥感系统对于矿山斜坡类地质灾害监测主要的工作环节有两个,分别是识别
灾害体和灾害有关信息的确定。当前遥感技术对于灾害识别的方式主要是通过安装的传感器对光谱信息、空间信息、地形信息、地貌识别
信息的捕捉分析,利用内部计算机网络结构将捕捉到的信息进行深入的分析,而后导出结论,得出具体的可能的灾害体,再进一步对有关
灾害体信息进行确认,反馈给专业的技术人员做参考,提出解决方案。
3.2矿山地质灾害评估与预警
遥感技术被应用于矿山地质灾害的评估与预警中,地质灾害危险性评估是技术人员通过勘察监测等一系列手段将地质灾害形成的性质、地质灾害可能形成的规模以及矿山地质灾害可能造成的社会经济损失进行详细的了解分析后得出结论,然后,在此基础上进行概率性
地分析,将可能出现的各种情况以计算的方式导出结果,以滑坡为例,风险评估的传感监测工作是通过分析找出矿山滑坡风险的主要因
素。除与滑坡密切相关的地质地貌指标、地理指标和生态指标外,主要因素还与矿产资源开发等人类活动的强度有关。不仅如此,遥感技
术还应用于矿山地质灾害的预警,其实现对矿山地形、地裂缝等物质的具体成像,对于突发情况遥感技术能够及时捕捉到并且反馈给技术
人员,各部门领导能够及时掌握重要信息,对于地质灾害的来临能够提前得知并且进行具体应对方案的计划,从而实现科学有效的地质灾
害的决策,达到预警的效果。
3.3地裂缝识别与监测
地裂缝是一种比较特殊的矿山地质环境,一旦矿山产生地裂缝,往往出现比较严重的安全事故,如山体滑坡,矿体塌方等等。矿山在产生地裂缝时,由于裂缝本身较大,因此光在进入裂缝后由于光的折射原理,大部分的光会被裂缝吸收,只有少部分的光会以能量的形式
反射出去,在人眼的眼中就是比较黑且长的巨大裂缝,因此利用光学传感器可以实现有效的地裂缝的识别与监测,由于地裂缝产生时地物
的反射光谱不同,产生的微弱变化信息在遥感图像中反映出来。具体来说,地裂缝的发生改变灾体及其周围的表层土壤特征,导致局部图
像纹理和光谱特征发生变化,如植物空间分布和生长的变化,造成灾体与周围环境图像色调的差异。于是在遥感成像图上往往会将地裂缝
以黑色的曲线的形式表现出来,这便极大地帮助工作人员实现对地裂缝的识别与监测,极大程度上降低地裂缝造成的损失。
3.4地表变形程度监测
矿山的地质灾害还会导致周边环境的地形破坏,造成严重的经济损失,而遥感技术可以有效解决这一问题,实现对地表形变程度的监测,进而帮助科研人员进行科学合理的决策,并且解决问题。遥感技术主要将GPS定位技术、成像技术、地理信息勘察技术等一些列技术进行合理的安排,形成一套成熟的监测系统,精确地对矿山地质进行实时观察监测。其主要的环节如下,技术人员会在飞机、卫星、等高
空作业物上安装光学传感器、热力学传感器、摄像头等电子设备,当地表发生变形时,地面反馈的热量将会不同于正常的地表,不仅如
此,折射光线的强度发生比较明显的偏差,这时遥感技术利用计算机成像将所得到的数据以具体的动态图的形式反馈给技术人员,并且通
过大数据的方式演算出造成这一类现象的成因,技术人员通过分析反馈的数据,提出解决方案。因此传感技术在地表形变程度的监测上作
用效果也非常的明显。
结束语
近年来我国的矿物开发规模越来越大,而对于地质环境的监测是其中一个重要的环节,传统的地质环境监测技术非常落后,其效果远远不如遥感技术,遥感技术在矿山地质环境监测中的应用较为普遍。通过电磁波对物体的反射性的物理性能对事物进行探测,是一种不接
触式的探测技术,在矿山地质环境监测中应用遥感技术有重要的意义。
参考文献
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