【摘 要】礦區(qū)土地復(fù)墾與生態(tài)重建是踐行可持續(xù)發(fā)展建立和諧社會要求的重要措施之一,而以往測繪技術(shù)難以全面有效的檢測礦區(qū)環(huán)境破壞情況以及復(fù)墾區(qū)域的恢復(fù)工作。本文據(jù)此進(jìn)行分析重點闡述了現(xiàn)代測繪技術(shù),如3S、GPS、GIS、DTM等對于促進(jìn)礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的檢測和提升環(huán)境保護(hù)的作用,是當(dāng)前與未來測量人員科研和工作的重點。
【關(guān)鍵詞】礦山;土地復(fù)墾;現(xiàn)代測繪技術(shù)
1.礦山復(fù)墾中的測量工作
1.1礦山復(fù)墾中過程中的監(jiān)測
采礦是現(xiàn)代社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展中不可缺少的重要組成部分,為居民生活提供了必要的燃料而且為工業(yè)生產(chǎn)提供了能量來源。然而,任何事物都均有其兩面性,采礦在提供燃料的同時亦造成了當(dāng)?shù)丨h(huán)境的破壞,尤其是地表地貌的破壞最嚴(yán)直接和嚴(yán)重,輕者導(dǎo)致地陷的發(fā)生重者引發(fā)山體的整體崩塌和人員傷亡事故。因此,當(dāng)今大多數(shù)國家對于采礦等提出了具體的環(huán)保要求和措施。綜合國內(nèi)外研究,礦區(qū)土地與環(huán)境破壞問題完全可以通過土地復(fù)墾與生態(tài)重建的手段解決,而土地復(fù)墾.與生態(tài)重建過程中地形地貌等景觀要素的恢復(fù)或重建是首先要做的工作,為此,測繪人員在礦區(qū)土地復(fù)墾與生態(tài)重建工作中再次擔(dān)當(dāng)了“先行官”的作用。其中最為基本的要求是,在生態(tài)環(huán)境的保護(hù)和重建階段必須要建立在對礦區(qū)實際測量獲取的圖紙的基礎(chǔ)上進(jìn)行。在規(guī)劃設(shè)計過程中,所需的參數(shù)必須由測量人員予以標(biāo)定并對此過程進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測,保障工程的安全性。
1.2復(fù)土區(qū)域測量并形成工作報告書
在復(fù)土區(qū)域內(nèi)建立控制網(wǎng)和圖根點;復(fù)土開始前及結(jié)束后,進(jìn)行地形測量;繪制復(fù)土各階段的設(shè)計圖及完成情況圖;在圖上標(biāo)明地表破壞的各種形式;從時間和空間上對復(fù)土進(jìn)行系統(tǒng)的檢查并與設(shè)計進(jìn)行比較;綜合計算開挖地表層、平整地面、回填新區(qū)域的整體工程量、現(xiàn)場勘測和標(biāo)定設(shè)計所需的幾何要素并監(jiān)督去實施情況;對復(fù)土工程的現(xiàn)行設(shè)計以及未來可持續(xù)發(fā)展設(shè)計提供參考數(shù)據(jù)和資料,尤其要對地面的移動和變形進(jìn)行預(yù)測和評估并形成預(yù)測圖,確保工程的安全性;在回填工程中檢測回填土質(zhì)沉降情況,發(fā)現(xiàn)問題及時處理;完成對于開挖肥沃土層以及與之相連的巖石的礦山的勘測和測量工作,并對肥沃土壤的性質(zhì)、儲備量、消耗量進(jìn)行檢測并繪制成圖;對于露天礦區(qū)的邊坡和殲石場的坡度進(jìn)行必備的處理,使之處于平緩狀態(tài),便于后期的施工的便捷;對復(fù)土區(qū)域適于植被生長土質(zhì)進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚泶龠M(jìn)植物的生長,并防止土質(zhì)受到侵蝕等,形成完整的礦區(qū)測量工作的報告書。
2.現(xiàn)代測繪技術(shù)在礦山復(fù)墾與生態(tài)重建中應(yīng)用
在現(xiàn)代測繪技術(shù)中主要以3S遙感技術(shù)、GPS全球定位系統(tǒng)、GIS地理信息系統(tǒng)為主,在土地資源、礦區(qū)資源、農(nóng)作物長、土壤變化、環(huán)境破壞、自然災(zāi)害等領(lǐng)域內(nèi)發(fā)揮出重要的監(jiān)測作用和強(qiáng)大的監(jiān)控能力。
2.1土地復(fù)墾與生態(tài)重建規(guī)劃與設(shè)計
就露天礦山復(fù)墾設(shè)計而言,傳統(tǒng)的復(fù)墾設(shè)計工作需要依據(jù)地形圖繪制若千剖面,計算剝、采、復(fù)上方量,再繪制剝、采、復(fù)后的地形圖,并在其上設(shè)計道路、排水溝及上地利用方案等,工作十分繁重,且很難達(dá)到優(yōu)化設(shè)計的日的。通過DTM模型即可大為簡化復(fù)墾設(shè)計工作,不但可以監(jiān)測和獲得礦區(qū)采礦前后的地形狀況數(shù)據(jù),而且能夠能對多種采礦方案和復(fù)墾方案進(jìn)行綜合對比,得出效益佳、工程量小、環(huán)境破壞小的優(yōu)勢方案。此外,利用全數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)(FDPPS)技術(shù)可以生產(chǎn)采礦與復(fù)墾方案的三維模型,實現(xiàn)可視化監(jiān)控。
在傳統(tǒng)地下開采復(fù)墾規(guī)劃設(shè)計中,通過利用采礦區(qū)的地質(zhì)圖并結(jié)合現(xiàn)場勘測或通過參考資料預(yù)測的開采采沉陷值形成礦區(qū)沉陷后的地形圖,進(jìn)而據(jù)此對土地的性質(zhì)進(jìn)行綜合評價確定其適應(yīng)性,結(jié)合開發(fā)用途布局土地使用單位和基礎(chǔ)工程設(shè)置?,F(xiàn)在利用GIS技術(shù)不僅可以簡化工作,而且能夠獲取開采過程中不同階段的地形圖,在數(shù)字地圖上進(jìn)行劃分確定其適宜性評價單位,獲取使用和布局的參數(shù)后期的使用提供客觀、公正、科學(xué)的數(shù)據(jù)。
2.2土地破壞監(jiān)測與復(fù)墾工程監(jiān)測
采礦對土地與生態(tài)環(huán)境的破壞是一漸變的動態(tài)過程。露天開采過程中隨采空區(qū)的擴(kuò)大與采深的加大,排土場在加高、采場邊坡穩(wěn)定性條件在變化,當(dāng)這些變化超過閡值時,會產(chǎn)生災(zāi)害性的破壞,因此,采礦過程中通常需要對其進(jìn)行適時監(jiān)測。在礦區(qū)地下開采階段,地表的沉陷危險系數(shù)和范圍隨著地下開采范圍的不斷擴(kuò)大而增大,其帶來的后果是對土地資源的破壞和地面生產(chǎn)設(shè)施的破壞,為保障生產(chǎn)和生命財產(chǎn)安全,防治自然災(zāi)害和認(rèn)為災(zāi)害的發(fā)生,須對礦區(qū)沉陷進(jìn)行嚴(yán)密的監(jiān)控。傳統(tǒng)的檢測方法是通過巖層和地表移動進(jìn)行檢測,不僅局限性較大而且工作量巨大,效果不佳。隨著GPS技術(shù)的引進(jìn)和使用即可有效解決這一難題,對復(fù)墾區(qū)地表沉陷過程實現(xiàn)高效監(jiān)控獲取精確數(shù)據(jù)。復(fù)墾工程的施工亦無需使用傳統(tǒng)的填充方式(回填—操平—復(fù)土),僅需通過自動控制推土機(jī)一次性即可實現(xiàn)回填、壓實、平整的目的,省時省力而且效果更好。
2.3待復(fù)墾資源的調(diào)查與評估
采礦雖然對于促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展發(fā)揮出巨大的推動作用,但卻也造成了礦山土地環(huán)境的破壞,尤其是在計劃經(jīng)濟(jì)時代,全國經(jīng)濟(jì)處于百廢待舉狀態(tài),所有開礦企業(yè)忽視了環(huán)境保護(hù),焦點放在與產(chǎn)量之上,導(dǎo)致當(dāng)前我國礦區(qū)環(huán)境破壞極其嚴(yán)重。然而,由于測繪技術(shù)的限制,以往對礦山廢棄地數(shù)量未形成一個準(zhǔn)確的數(shù)字,估算在4萬畝至2000萬畝區(qū)間,極其不精確,難以提供有力參考。隨著當(dāng)前遙感技術(shù)的運用,即可對礦區(qū)環(huán)境破壞數(shù)量以及破壞程度進(jìn)行精確的測繪,提供更為準(zhǔn)確的數(shù)值。例如,掃描出我國各地礦山的規(guī)模、分布、數(shù)量、采礦固體廢棄物、污染物等都可以通過遙感技術(shù)進(jìn)行監(jiān)控。
2.4復(fù)墾土地利用過程中現(xiàn)代測繪技術(shù)
時空變異性是復(fù)墾土地最為明顯的特征之一,而且隨著時間的累計其變化性不斷增長,穩(wěn)定性越差,但是復(fù)墾土地并非不可使用,只要管理措施得當(dāng),土質(zhì)會逐漸好轉(zhuǎn)。此外,經(jīng)過采礦對土質(zhì)造成破壞再加上復(fù)墾的第二次人為改造土地行為, 土地質(zhì)量在空間上的特性表現(xiàn)為非均質(zhì)性,即存在空間變異性,土地質(zhì)量時空變異性表現(xiàn)為土壤理化性狀及農(nóng)作物產(chǎn)量諸方面,RS、GPS和GIS為研究復(fù)墾土地質(zhì)量變化提供了有力的工具。
【參考文獻(xiàn)】
[1]暴景陽,許軍.現(xiàn)代測繪理論與技術(shù)文庫[M].測繪出版社,2013-12-01.
[2]潘松慶.現(xiàn)代測量技術(shù)[M].黃河水利出版,2008-06-01.
[3]李青岳,陳永奇.工程測量學(xué),北京:測繪出版社,1995.
[4]張正祿.工程測量學(xué),武漢:武漢大學(xué)出版社,2002.
[5]鄭莊生編.建筑工程測量,北京:中國建筑工業(yè)出版社,1995.