摘 要:開發(fā)礦山能帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益，但處理不當(dāng)容易衍生環(huán)境問題，從環(huán)境破壞、地質(zhì)災(zāi)害和生態(tài)污染的問題中可見一斑。將3S技術(shù)應(yīng)用于礦山環(huán)境問題的科學(xué)檢測(cè)和綜合治理，是當(dāng)今解決礦山環(huán)境問題的有效途徑。3S技術(shù)能感應(yīng)和追蹤大氣和水土環(huán)境，準(zhǔn)確地顯示特定時(shí)間范圍內(nèi)的礦山災(zāi)情變化情況，技術(shù)改善于生物環(huán)境的有效應(yīng)用。本文從GIS、RS和GPS的應(yīng)用和治理實(shí)證中分析3S技術(shù)對(duì)礦山環(huán)境監(jiān)測(cè)的積極作用，進(jìn)而促進(jìn)國內(nèi)礦山開采行業(yè)有效、持續(xù)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞:“3S”監(jiān)測(cè) 礦山 環(huán)境監(jiān)測(cè) 應(yīng)用

中圖分類號(hào):TP79文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-098X(2012)04(b)-0083-01

我國國內(nèi)礦山開采行業(yè)要獲得有效、持續(xù)的發(fā)展，需要不斷地對(duì)原有的技術(shù)和管理進(jìn)行改革創(chuàng)新，注入新的科技和管理技術(shù)。GIS、RS和GPS的應(yīng)用和治理實(shí)證中分析3S技術(shù)對(duì)礦山環(huán)境監(jiān)測(cè)的積極作用，以3S技術(shù)應(yīng)用于礦山環(huán)境問題的科學(xué)檢測(cè)和綜合治理，是當(dāng)今解決礦山環(huán)境問題的有效途徑，能比較有效地解決環(huán)境破壞、地質(zhì)災(zāi)害和生態(tài)污染等的問題。

1 “3S”技術(shù)于治理礦山地質(zhì)災(zāi)害

1.1 GPS技術(shù)——精確監(jiān)測(cè)礦山環(huán)境

GPS技術(shù)能精確地監(jiān)測(cè)礦山由于開發(fā)而發(fā)生的外來蠕動(dòng)，監(jiān)測(cè)的范圍能精確到以毫米來計(jì)算。一般來說，礦區(qū)開發(fā)時(shí)的地質(zhì)反映比較集中，礦山容易出現(xiàn)崩塌或泥石流等的嚴(yán)重災(zāi)害，以GPS技術(shù)應(yīng)用于礦山災(zāi)害的檢測(cè)中，能跟蹤、預(yù)測(cè)礦山地質(zhì)體的受力和搖擺情況。GPS技術(shù)能科學(xué)有效地感應(yīng)該類災(zāi)害，當(dāng)?shù)V山受到開采等外力時(shí)，會(huì)出現(xiàn)細(xì)小平穩(wěn)的蠕動(dòng)，速率相對(duì)穩(wěn)定；然而當(dāng)GPS感應(yīng)到的蠕動(dòng)數(shù)據(jù)突然變大時(shí)，很大程度上預(yù)示著礦山災(zāi)害即將發(fā)生。GPS中含有連續(xù)、穩(wěn)定的電波信號(hào)，能在山體滑坡、沉降下陷、崩塌斷裂等的地質(zhì)事故發(fā)生前，感應(yīng)出其變化的數(shù)據(jù)和信息。以經(jīng)緯度的劃分和三維坐標(biāo)的信息和數(shù)據(jù)為依據(jù)，分其距離、長(zhǎng)度和具體角度和方向，24小時(shí)高精確度的預(yù)測(cè)和監(jiān)控。GPS技術(shù)的另一優(yōu)點(diǎn)是非人工操控。GPS具有全自動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)，大大減少了純?nèi)斯げ僮魉枰娜肆Y源成本和時(shí)間成本。

1.2 RS技術(shù)——多角度檢測(cè)礦山環(huán)境

以地質(zhì)數(shù)據(jù)和地理信息作為重要依托手段的RS技術(shù)，可以從多角度、多平臺(tái)、多方向來檢測(cè)礦山開采的環(huán)境，對(duì)礦山發(fā)生的動(dòng)態(tài)信息進(jìn)行記錄，有利于進(jìn)行礦山地質(zhì)檢測(cè)。RS技術(shù)能有效地記錄礦山的地質(zhì)變化情況，特別是地質(zhì)災(zāi)害形成的不同階段的情況，作出宏觀和微觀的記錄和獲取，通過RS對(duì)光譜信息的描繪，有利于人們對(duì)礦山諸物質(zhì)的成分結(jié)構(gòu)、水土狀況進(jìn)行分析和跟蹤。其描繪的動(dòng)態(tài)幾何數(shù)據(jù)能比較準(zhǔn)確地顯示特定時(shí)間范圍內(nèi)的礦山災(zāi)情變化情況。

1.3 GIS技術(shù)——集成礦山檢測(cè)數(shù)據(jù)的平臺(tái)

在礦山信息數(shù)據(jù)庫中形成以圖形為主的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，能建立GIS技術(shù)的預(yù)防災(zāi)害和降低災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的集成信息平臺(tái)。GIS技術(shù)能在地理地質(zhì)電子記錄地圖上通過遙感信息的連接，集成圖象、文字和信息，從而實(shí)現(xiàn)方位的定向和數(shù)據(jù)信息一體化的操作。工作人員能通過GIS技術(shù)集成礦山空間信息形成科學(xué)模型，對(duì)礦山的突發(fā)情況的范圍、程度、力度等具體情況進(jìn)行跟蹤和監(jiān)控，為礦山突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害事故提供科學(xué)、合理的決策和指導(dǎo)，有利于形成礦山管理和追蹤事故情況機(jī)制。

2 3S技術(shù)應(yīng)用于治理生態(tài)環(huán)境的原理

開發(fā)開采礦山資源可能會(huì)破壞礦山及附近的植被，影響生物的生存環(huán)境，對(duì)物種的多樣性帶來嚴(yán)峻的考驗(yàn)。以3S技術(shù)為主導(dǎo)的措施能有效治理和改善礦區(qū)及附近地區(qū)的生態(tài)環(huán)境，為生物的生存和發(fā)展提供正常的空間。植被的光譜數(shù)據(jù)能通過3S技術(shù)來進(jìn)行記錄。GPS技術(shù)能定位植被的生長(zhǎng)位置；而GIS技術(shù)能對(duì)植被和生物的生長(zhǎng)規(guī)律和變化狀況進(jìn)行追蹤；RS則能應(yīng)用于追溯植物的信息源。保護(hù)礦區(qū)及附近地區(qū)的生物多樣性，是保護(hù)生態(tài)環(huán)境的另一必要措施，同時(shí)也是大氣環(huán)境、水體環(huán)境是否被破壞的重要體現(xiàn)。礦區(qū)動(dòng)植物種類的變化情況間接地揭示了礦區(qū)生存要素(如空氣、水源)等的變化狀況，或能及時(shí)發(fā)現(xiàn)有害有毒物質(zhì)，減少環(huán)境污染。而傳統(tǒng)的人工檢測(cè)礦區(qū)環(huán)境的方法，需要耗費(fèi)一定的人力資源，所需的調(diào)查時(shí)間比較長(zhǎng)，實(shí)際操作時(shí)的難度也比較大。3S技術(shù)改善于生物環(huán)境的有效應(yīng)用，能減少傳統(tǒng)人工調(diào)查所耗費(fèi)的時(shí)間和成本，既能治理和改善環(huán)境，又能提高經(jīng)濟(jì)效益。

3 3S技術(shù)于改善礦山環(huán)境中的原理

開發(fā)和應(yīng)用礦山資源，特別是大范圍的開采容易衍生出環(huán)境問題，對(duì)礦山所屬地區(qū)的大氣層和水土環(huán)境的破壞比較嚴(yán)重。利用3S技術(shù)能感應(yīng)和追蹤大氣和水土環(huán)境，進(jìn)行波普測(cè)試和遠(yuǎn)紅外遙感數(shù)據(jù)分析。通過GIS技術(shù)，在地理地質(zhì)電子記錄地圖上通過遙感信息的連接，集成圖象、文字和信息，從而實(shí)現(xiàn)方位的定向和數(shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)改善礦山及附近的環(huán)境。而通過RS對(duì)光譜信息的描繪，有利于人們對(duì)礦山諸物質(zhì)的成分結(jié)構(gòu)、水土狀況進(jìn)行分析和跟蹤。從宏觀的角度出發(fā)檢測(cè)大氣的變化情況，對(duì)礦區(qū)的干濕和氣溫變化情況進(jìn)行有效和科學(xué)的描繪，識(shí)別和區(qū)分礦區(qū)是否產(chǎn)生有害有毒氣體，從而避免有毒有害氣體影響礦區(qū)及附近的生物鏈和生物環(huán)境。另外，3S技術(shù)中還能形成評(píng)估和檢測(cè)模型，對(duì)礦區(qū)的地表溫度狀況進(jìn)行評(píng)估和檢測(cè)分析。

4 結(jié)語

GIS、RS和GPS的應(yīng)用和治理實(shí)證中分析3S技術(shù)對(duì)礦山環(huán)境監(jiān)測(cè)的積極作用，以3S技術(shù)應(yīng)用于礦山環(huán)境問題的科學(xué)檢測(cè)和綜合治理，是當(dāng)今解決礦山環(huán)境問題的有效途徑，能比較有效地解決環(huán)境破壞、地質(zhì)災(zāi)害和生態(tài)污染等的問題。3S技術(shù)能感應(yīng)和追蹤大氣和水土環(huán)境，進(jìn)行波普測(cè)試和遠(yuǎn)紅外遙感數(shù)據(jù)分析，準(zhǔn)確地顯示特定時(shí)間范圍內(nèi)的礦山災(zāi)情變化情況，技術(shù)改善于生物環(huán)境的有效應(yīng)用。新型3S技術(shù)減少傳統(tǒng)人工調(diào)查所耗費(fèi)的時(shí)間和成本，治理和改善環(huán)境，提高了經(jīng)濟(jì)效益，是未來礦山開采開發(fā)應(yīng)用的新趨勢(shì)。我國國內(nèi)礦山開采行業(yè)要獲得有效、持續(xù)的發(fā)展，需要不斷地對(duì)原有的技術(shù)和管理進(jìn)行改革創(chuàng)新，需要不斷地推陳出新，注入注入3S技術(shù)等的新型科技和管理技術(shù)。

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