白 鵬

(山西省煤炭地質(zhì)勘查研究院，山西 太原 030031)

·測(cè)量·

煤炭地質(zhì)中遙感技術(shù)的應(yīng)用分析

白 鵬

(山西省煤炭地質(zhì)勘查研究院，山西 太原 030031)

簡(jiǎn)要介紹了煤炭地質(zhì)遙感技術(shù)的原理與特點(diǎn)，主要對(duì)遙感技術(shù)在煤炭地質(zhì)勘測(cè)、地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查評(píng)估、生態(tài)環(huán)境和污染調(diào)查監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行了分析研究，為遙感技術(shù)在煤炭地質(zhì)開(kāi)采中的推廣使用奠定了基礎(chǔ)。

遙感技術(shù)，煤炭地質(zhì)，應(yīng)用

目前，在煤炭資源進(jìn)行開(kāi)采的實(shí)際過(guò)程中，因有著非常復(fù)雜的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，在開(kāi)采施工中經(jīng)常發(fā)生開(kāi)發(fā)應(yīng)用的效率低的現(xiàn)象，這就會(huì)在很大程度上浪費(fèi)煤炭資源，在實(shí)際的施工中，因操作不當(dāng)，極易發(fā)生人員傷亡及財(cái)產(chǎn)損失。根據(jù)這些情況，在煤炭地質(zhì)的開(kāi)采過(guò)程中，必須要運(yùn)用比較先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，才可以保證地質(zhì)資源的勘測(cè)以及開(kāi)采工作的順利有序?qū)嵤禾康刭|(zhì)的遙感技術(shù)則是煤炭地質(zhì)的開(kāi)采技術(shù)中最主要的一個(gè)手段。

1 簡(jiǎn)要分析煤炭地質(zhì)的遙感技術(shù)

在20世紀(jì)60年代遙感技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，其屬于按照電磁波的相關(guān)原理產(chǎn)生的一種探測(cè)技術(shù)。主要原理是通過(guò)各種傳感的儀器對(duì)距離較遠(yuǎn)的目標(biāo)進(jìn)行輻射以及反射的紅外線(xiàn)、可見(jiàn)光及電磁波等各種信息，對(duì)信息進(jìn)行收集、分析及處理，最后有效形成影像，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)探測(cè)并識(shí)別目標(biāo)物體與附近的景物。這樣的探測(cè)技術(shù)有著兩個(gè)突出的特點(diǎn)，分別是整體性和直觀性，通過(guò)遙感技術(shù)拍攝所需要的材料，讓煤炭地質(zhì)的信息變得更加全面與清晰。

2 遙感技術(shù)的應(yīng)用分析

2.1 在煤炭地質(zhì)勘測(cè)及資源調(diào)查評(píng)價(jià)中的應(yīng)用

一般來(lái)講，遙感技術(shù)運(yùn)用在煤炭的地質(zhì)勘查以及資源的調(diào)查評(píng)價(jià)中，開(kāi)始只是作為輔助的一種手段，然而，隨著遙感技術(shù)的逐漸發(fā)展以及完善，尤其是在煤炭地質(zhì)的更新、填圖、構(gòu)造分析以及煤炭區(qū)的各個(gè)災(zāi)害方面的評(píng)估等成功的應(yīng)用，更加有力的證明了在煤炭地質(zhì)當(dāng)中遙感技術(shù)的應(yīng)用有著不可代替的作用，所以遙感技術(shù)在煤炭當(dāng)中的研究技術(shù)取得了跨越式的發(fā)展。

1)更新地形圖?，F(xiàn)如今的地形圖大多數(shù)都是80年代之前的產(chǎn)品，相比于現(xiàn)在的地理要素，行政區(qū)的劃分、居民地和道路等發(fā)生了非常大的變化，地形圖已經(jīng)無(wú)法最大限度的滿(mǎn)足工作的迫切需要，所以務(wù)必要予以及時(shí)更新。

衛(wèi)星遙感的影像數(shù)據(jù)有著非常強(qiáng)的實(shí)時(shí)性，有著非常廣的覆蓋面，已經(jīng)成功成為獲得并更新國(guó)家的基礎(chǔ)地理信息以及基本尺寸的地形圖的重要途徑。

2)煤炭地質(zhì)的填圖。在煤炭地質(zhì)的勘查當(dāng)中，地質(zhì)填圖是一種非常重要的方法和手段。不同于傳統(tǒng)的穿越法以及追索法填圖，通過(guò)遙感技術(shù)來(lái)進(jìn)行填圖，主要是以遙感圖像作為載體，復(fù)合分析和處理多元的信息，提取工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、控煤構(gòu)造、含煤地層以及環(huán)境地質(zhì)的信息；對(duì)野外填圖的路線(xiàn)進(jìn)行布置，實(shí)現(xiàn)地質(zhì)的填圖，確定出煤層、地層以及構(gòu)造位置；之后按照野外填圖來(lái)得到地質(zhì)相關(guān)資料，繪制地質(zhì)圖。

3)調(diào)查評(píng)價(jià)煤炭資源。運(yùn)用多種衛(wèi)星遙感的圖像來(lái)作為信息源，對(duì)調(diào)查區(qū)當(dāng)中有關(guān)構(gòu)造以及地層的信息進(jìn)行最大限度的提取，有效結(jié)合之前的相關(guān)資料來(lái)對(duì)研究區(qū)的地質(zhì)特征以及煤炭地質(zhì)的特征進(jìn)行有效分析，同時(shí)大力開(kāi)展野外調(diào)查的工作，充分了解含煤地層的實(shí)際發(fā)育特征以及賦存的狀態(tài)，對(duì)聚煤的規(guī)律進(jìn)行一定的研究。

利用處理遙感圖像以及提取信息，能夠初步編制含煤區(qū)的分布圖以及調(diào)查區(qū)的構(gòu)造框架，為調(diào)查區(qū)中構(gòu)造分析、聚煤規(guī)律以及含煤地區(qū)的實(shí)際沉積環(huán)境提供依據(jù)。

4)調(diào)查評(píng)價(jià)煤層氣。運(yùn)用遙感技術(shù)進(jìn)行煤層氣的評(píng)價(jià)調(diào)查，先對(duì)煤層氣的賦存規(guī)律以及煤盆地的地質(zhì)特征進(jìn)行分析研究，來(lái)有效了解煤盆地的滲透率以及含氣性特征。利用遙感圖像中的線(xiàn)形要素來(lái)進(jìn)行有效的分析，得到煤層裂隙發(fā)展程度的基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)，之后運(yùn)用計(jì)算機(jī)圖像的相關(guān)處理技術(shù)，確定出煤層氣相對(duì)滲透率較高的區(qū)域。

5)調(diào)查評(píng)價(jià)水文地質(zhì)。通過(guò)多光、衛(wèi)星雷達(dá)以及衛(wèi)星熱紅外技術(shù)，運(yùn)用綜合解譯法、對(duì)比解譯法以及景觀水文地質(zhì)解譯法來(lái)研究區(qū)域水文地質(zhì)的條件，不同的勘測(cè)手段實(shí)現(xiàn)相互的印證，評(píng)價(jià)地下水的類(lèi)型以及富水的程度，對(duì)富水區(qū)進(jìn)行圈定。同時(shí)有效指導(dǎo)鉆探的工作，節(jié)約成本，有效提高施工效率。

2.2 在煤礦地區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查以及評(píng)估當(dāng)中的實(shí)際應(yīng)用

1)調(diào)查研究煤層的自然環(huán)境。將煤層地質(zhì)的規(guī)律作為基本的理論依據(jù)，把遙感技術(shù)作為主要的手段和方法，將地理信息的系統(tǒng)作為平臺(tái)，有效結(jié)合地面的調(diào)查以及測(cè)試，將煤田火區(qū)的分布范圍以及總的趨勢(shì)進(jìn)行查明。對(duì)煤層由于自燃引起的環(huán)境污染這個(gè)現(xiàn)狀進(jìn)行全面分析，進(jìn)而準(zhǔn)確的估算煤田火區(qū)向大氣每年排放CN2，CO以及SO2和其他一些有害物質(zhì)的排放量。建立健全煤田火區(qū)當(dāng)中的信息系統(tǒng)，對(duì)煤田火區(qū)的燃燒范圍進(jìn)行動(dòng)態(tài)的監(jiān)測(cè)，對(duì)火勢(shì)的發(fā)展進(jìn)行跟蹤，及時(shí)檢查滅火的效果。為煤礦中的減災(zāi)、防災(zāi)、環(huán)境的監(jiān)測(cè)與治理和政府的決策提供可靠的依據(jù)。

2)調(diào)查評(píng)估煤礦區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害。按照礦井開(kāi)采的地質(zhì)條件、環(huán)境、地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀、預(yù)測(cè)以及煤層的結(jié)構(gòu)特征等進(jìn)行綜合分析評(píng)估進(jìn)而對(duì)危險(xiǎn)性的區(qū)段進(jìn)行有效的劃分。在這樣的基礎(chǔ)之上，編制出相應(yīng)的評(píng)估圖，實(shí)現(xiàn)對(duì)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性的現(xiàn)狀、預(yù)測(cè)以及綜合的評(píng)估，明確的指出在實(shí)際的礦區(qū)礦井建設(shè)以及煤層的開(kāi)采中，應(yīng)該特別的注意地質(zhì)的災(zāi)害方面的隱患，運(yùn)用科學(xué)合理的開(kāi)發(fā)和建設(shè)方案，與此同時(shí)，還應(yīng)提出有針對(duì)性的建議和措施。

2.3 在生態(tài)環(huán)境和污染調(diào)查、評(píng)估以及監(jiān)測(cè)當(dāng)中的實(shí)際應(yīng)用

在對(duì)煤礦區(qū)域的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行調(diào)查、評(píng)價(jià)以及監(jiān)測(cè)過(guò)程中，遙感技術(shù)的應(yīng)用一般包含有調(diào)查煤礦區(qū)的環(huán)境、調(diào)查開(kāi)采高硫煤造成的酸沉降的污染以及礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的調(diào)查評(píng)價(jià)與動(dòng)態(tài)的監(jiān)測(cè)。

1)調(diào)查煤礦區(qū)的環(huán)境。使用地面監(jiān)測(cè)和遙感技術(shù)有效結(jié)合的方法，通過(guò)航空的比例尺比較大的圖像，有效結(jié)合地面上進(jìn)行實(shí)地調(diào)查的結(jié)果，對(duì)礦區(qū)范圍當(dāng)中的社會(huì)環(huán)境背景、自然環(huán)境背景以及環(huán)境污染背景進(jìn)行比較系統(tǒng)的解譯和調(diào)查，對(duì)礦區(qū)環(huán)境的質(zhì)量方面的特征以及分布的規(guī)律進(jìn)行全面的分析和總結(jié)，有效的編制出完整和系統(tǒng)的數(shù)據(jù)表格、礦區(qū)環(huán)境背景的圖件以及文字的報(bào)告，為綜合治理煤礦區(qū)的環(huán)境污染的決策提供科學(xué)可靠的依據(jù)。

2)調(diào)查酸沉降方面的污染。使用航天分辨率較高的圖像以及航空比例尺較大的圖像，來(lái)解譯污染源、大氣污染以及植被危害，大力開(kāi)展實(shí)地的調(diào)查以及統(tǒng)計(jì)分析，對(duì)酸沉降污染的范圍以及環(huán)境污染的程度予以查明，運(yùn)用計(jì)算機(jī)相關(guān)模擬的方法來(lái)構(gòu)建酸沉降污染擴(kuò)散的模式，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)酸沉降污染的發(fā)展趨勢(shì)。

3)復(fù)墾煤礦區(qū)的土地以及重建生態(tài)環(huán)境。通過(guò)遙感的圖像，實(shí)現(xiàn)解譯礦區(qū)土地的實(shí)際利用現(xiàn)狀、地裂縫、地面塌陷、固體廢棄物、植被類(lèi)型和蓋度、地貌類(lèi)型等各種生態(tài)環(huán)境的基本要素，結(jié)合資料的收集以及地面的調(diào)查，對(duì)煤礦區(qū)的土質(zhì)、潛水位、氣象以及生態(tài)環(huán)境的各個(gè)基本要素進(jìn)行查明，以此有力支撐合理科學(xué)的制定復(fù)墾礦區(qū)土地的方案以及重建生態(tài)環(huán)境的工程。

3 結(jié)語(yǔ)

遙感技術(shù)屬于綜合性較強(qiáng)的一門(mén)新技術(shù)，隨著地學(xué)三維可視化分析技術(shù)、地理信息系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及全球定位系統(tǒng)的出現(xiàn)，在煤田地質(zhì)當(dāng)中，遙感技術(shù)的應(yīng)用將會(huì)向著更加廣闊及深層的應(yīng)用空間發(fā)展。遙感技術(shù)應(yīng)該有效結(jié)合常規(guī)的煤炭地質(zhì)勘測(cè)技術(shù)，才可以實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)根本上的突破，取得理想的勘查效果，只有這樣才能切實(shí)打破遙感技術(shù)自身存在的局限，實(shí)現(xiàn)相關(guān)信息的采集以及處理。

[1] 唐國(guó)勝.試析煤炭地質(zhì)中遙感技術(shù)的應(yīng)用[J].企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)(下月刊),2014(9)：11-12.

[2] 毛耀保.關(guān)于煤炭地質(zhì)遙感技術(shù)創(chuàng)新的思考[J].中國(guó)煤炭地質(zhì),2010(1)：132-133.

[3] 李聰聰.遙感技術(shù)在云南省昭通地區(qū)煤炭資源調(diào)查評(píng)價(jià)中的應(yīng)用[J].中國(guó)煤炭地質(zhì),2012(5):32-33.

On application analysis of remote sensing technology in coal geology

BAI Peng

(Shanxi Coal Geological Survey Institute, Taiyuan 030031, China)

The paper briefly introduces the principle and features of the remote sensing technology in coal geology, and analyzes some remote sensing technology, including the coal geological survey, investigation and evaluation of geological disasters, ecological environment and pollution investigation and inspection, so as to lay the foundation for the extension of the technique in the coal geological exploitation.

remote sensing technology, coal geology, application

1009-6825(2014)31-0219-03

2014-08-28

白 鵬(1984- )，男，助理工程師

TU198

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