摘要：地質(zhì)災(zāi)害的調(diào)查中，遙感技術(shù)的應(yīng)用十分廣泛。遙感技術(shù)的發(fā)展，特別是具有高分辨率的衛(wèi)星影像的發(fā)展，使得礦山地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測(cè)工作更加精準(zhǔn)。本文以某地鐵礦區(qū)為例，將高分辨率的衛(wèi)星影像得到的數(shù)據(jù)作為主要信息，對(duì)礦山的地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行檢測(cè)，為整個(gè)礦山地質(zhì)環(huán)境提供最基本的資料。

關(guān)鍵詞：衛(wèi)星影像；地質(zhì)災(zāi)害；監(jiān)測(cè)

鐵礦資源在造福人類(lèi)的同時(shí)還會(huì)破壞生態(tài)環(huán)境，嚴(yán)重時(shí)會(huì)污染環(huán)境、破壞資源，還有可能造成十分嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害。遙感技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是不容忽視的，它作為信息采集技術(shù)，可以獲取很多的信息，而且速度快，成本比較低，因此是礦山環(huán)境監(jiān)測(cè)中非常重要的技術(shù)手段。

一、工程概況

本鐵礦以前的開(kāi)采方式是露天開(kāi)采，現(xiàn)在是地下開(kāi)采。地貌類(lèi)型是低緩的丘陵地貌，地勢(shì)東南高西北低，地勢(shì)起伏比較大，地勢(shì)最高的標(biāo)高為232m，最低標(biāo)高為40m，地面相對(duì)高差192m，坡度為19—29。區(qū)內(nèi)有大量的太古代建平村大營(yíng)子組變質(zhì)巖系，呈東北向分布，變質(zhì)作用十分強(qiáng)烈，主要巖石為磁鐵石英巖、斜長(zhǎng)角閃片麻巖、磁鐵角閃石英巖、云母片麻巖等。

二、遙感影像處理

1、遙感數(shù)據(jù)源的質(zhì)量

IKONOS衛(wèi)星是一顆具有高分辨率的商業(yè)衛(wèi)星，能夠采集1m分辨率全色、4m分辨率多光譜影像，還能夠?qū)⒁陨蟽煞N融合為具有1m分辨率的多彩影像?，F(xiàn)今已經(jīng)廣泛應(yīng)用在城市、森林、土地以及災(zāi)害調(diào)查的監(jiān)測(cè)等多個(gè)方面。IKONOS 數(shù)據(jù)的PAN波段與多光譜波段數(shù)據(jù)能夠結(jié)合在一起：PAN波段的空間分辨率是1m，4個(gè)多光譜波段的空間分辨率是4m（分別是紅光、綠光、藍(lán)光、近紅外四個(gè)波段），可以滿足監(jiān)測(cè)區(qū)的不同需要。再結(jié)合有關(guān)資料、圖片等作為輔助數(shù)據(jù)可以進(jìn)行分析研究。

2、遙感數(shù)據(jù)的處理

IKONOS 數(shù)據(jù)可以利用ERDAS軟件提供的函數(shù)模型，獲取需要校正的遙感影像的相關(guān)參數(shù)，其中包括衛(wèi)星成像的瞬間高度、經(jīng)緯度等，使得影像模型得以恢復(fù)，再利用高精度的DEM 進(jìn)行校正，使得圖像更能精確的反映具體情況；正射校正以后，使用立方卷積的方法再次采集影像，間隔是全色波段的地面的分辨率。影像融合需要一定的基礎(chǔ)，就是影像配準(zhǔn)，它的精確度對(duì)圖像制作的質(zhì)量有很大的影響，因此，影響配準(zhǔn)的精度一定要達(dá)到盡量達(dá)到最高標(biāo)準(zhǔn)。這次實(shí)驗(yàn)研究的區(qū)域，將多種融合的方法集中在一起后進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)高通濾波法的效果最為明顯，很適合在這次實(shí)驗(yàn)中得以應(yīng)用。因此我們決定使用高通濾波法將全色波段和多光譜融合在一起，融合之前需要對(duì)圖片進(jìn)行預(yù)處理，這樣不但能夠突出紋理的細(xì)節(jié)，提高全色數(shù)據(jù)的亮度，增強(qiáng)局部的反差，將噪音盡可能的降低，而且因?yàn)槎喙庾V數(shù)據(jù)可以使得色彩亮度有所增強(qiáng)，增大色彩之間存在的反差，更好的凸顯出多光譜色彩所要表達(dá)的具體信息。由于景物之間存在差異，因此其數(shù)據(jù)的成像條件也會(huì)存在一定程度的差異，單純的拼接難免會(huì)顯得刻意古板，而且使色彩鑲嵌的部分很容易漏出破綻，體現(xiàn)不出原有景物的特征，因此需要對(duì)色彩進(jìn)行仔細(xì)認(rèn)真的拼接和調(diào)整，使其更接近真實(shí)的色彩。對(duì)每個(gè)獨(dú)立的數(shù)據(jù)需要進(jìn)行依次調(diào)色，使得圖像色調(diào)保持一致，然后利用景物之間的重疊度對(duì)景物的色調(diào)進(jìn)行調(diào)整，還是需要依次調(diào)整，確保色調(diào)的一致性。由于圖像數(shù)據(jù)之間存在巨大的差異性，不會(huì)達(dá)到一致?tīng)顟B(tài)，因此在調(diào)整景物數(shù)據(jù)的色調(diào)時(shí)不能采用十分便捷的自動(dòng)化處理方法，而需要用到諸多的圖像處理軟件進(jìn)行手工鑲嵌。當(dāng)相鄰景物的影像質(zhì)量沒(méi)有大的差別的時(shí)候，就盡量使影像色調(diào)顯示出自然過(guò)渡的痕跡；當(dāng)相差別比較大的時(shí)候，或者地面物體差異比較明顯時(shí)就需要保持自己本來(lái)的色彩紋理，不過(guò)同一地塊內(nèi)的光譜特征需要保持一致（具體流程見(jiàn)圖1）。

圖1 圖像制作流程

三、信息提取

1、滑坡解譯標(biāo)志

A.滑坡已經(jīng)下滑了一定距離，狀態(tài)還比較穩(wěn)定，它與周?chē)刭|(zhì)的影像特征是相同的，邊緣部分的色調(diào)相比其他部分來(lái)說(shuō)，色調(diào)差異比較明顯，形狀較為規(guī)則；B.滑坡體完全脫離基巖母體，屬于完全下滑，形狀大多為長(zhǎng)條舌狀、扇形狀，容易堆積在河流間流段。

2、地面沉降解譯標(biāo)志

當(dāng)鐵礦采空地面塌陷時(shí)，容易在地面上形成槽溝，使局部地面有所下沉，影響范圍十分廣泛。地面塌陷的主要原因是巖土變形，它使地面變形速度加快，整個(gè)過(guò)程中會(huì)使的地面建筑開(kāi)裂，嚴(yán)重時(shí)有可能發(fā)生倒塌事故，影響交通、水利設(shè)施等；沉降區(qū)的邊緣經(jīng)常會(huì)形成斷續(xù)的不規(guī)則封閉或者半封閉的條帶，和周?chē)沫h(huán)境排列顯得十分不協(xié)調(diào)，因?yàn)橹車(chē)霓r(nóng)田、植物等有自己存在的規(guī)則秩序，而沉降區(qū)則破壞了這種秩序，使得一切極不協(xié)調(diào)；范圍比較小的沉陷區(qū)的影像大多是負(fù)立體的；而范圍大的沉陷區(qū)則會(huì)出現(xiàn)生態(tài)環(huán)境比較異常的現(xiàn)象。地裂縫可以判斷沉降區(qū)，它在遙感影像上的成像是暗色的線狀，因?yàn)榈匦瓮蛔儗?dǎo)致光譜產(chǎn)生差異。大規(guī)模的地裂縫和其他線狀地面物的區(qū)別比較大，因?yàn)樗陂L(zhǎng)度和寬度上都比較特殊：A.地裂縫的形態(tài)特征十分明顯，很容易辨別，直線型地裂縫的裂縫屬于比較平直的，有比較穩(wěn)定的發(fā)展走向；曲線型地裂縫的裂縫屬于弧形彎曲，在整個(gè)地面都可以看到；B.地裂縫走向不同于地形單元的走向，它會(huì)從不同的地形地貌單元內(nèi)進(jìn)行穿切；C.地裂縫的走向和農(nóng)田耕作的方向不一致，它不是人工造成的；缺乏植被的地區(qū)，遙感圖像會(huì)很容易識(shí)別地裂縫，植被豐富的地方，遙感圖像就不會(huì)很容易的識(shí)別地裂縫，因此遙感數(shù)據(jù)的使用應(yīng)該選擇植被覆蓋度少的地區(qū)的遙感影像。此外，通過(guò)地表水的改變、道路的污染情況等標(biāo)志也可以確定地面塌陷范圍的大小。

四、結(jié)論

以上研究結(jié)果足以說(shuō)明，具有高分辨率的衛(wèi)星影像的遙感數(shù)據(jù)，能夠更好地識(shí)別地面對(duì)的物體，快速準(zhǔn)確的對(duì)礦山中的地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行進(jìn)行監(jiān)測(cè)，為礦山地質(zhì)的具體環(huán)境的監(jiān)督提供了重要資料。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：樂(lè)劍平（1986.4-）男，畢業(yè)于西安科技大學(xué)，測(cè)繪工程專(zhuān)業(yè)。endprint